Question

小明在探究“電流與電壓、電阻的關系”時，他將實物連接成如圖12所示：

（1）請你指出圖中連接錯誤之處：
①

電壓表測量的是滑動變阻器和定值電阻串聯后的總電壓

；②

電流沒有從電流表的“+”接線柱流入

．
（2）電路連接正確后，在研究電流與電阻關系時，更換阻值不同的定值電阻后，應調節

滑動變阻器

使定值電阻兩端的電壓

一定

．
（3）實驗中所測數據分別記錄在表一、表二中

①分析表一數據：可得出結論：

在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比

；
②分析表二數據：可得出結論：

在電壓一定時，通過導體的電流與其阻值成反比

；
（4）本實驗采用的研究方法是

控制變量法

．

Answer 1

分析：（1）電路連接錯誤一般從以下方面分析：電流表是否與用電器串聯，電壓表是否與電阻并聯，滑動變阻器是否采用“一上一下”的接法，電流是否從電流表、電壓表的“+”接線柱流入，電流表、電壓表選擇的量程是否正確．
（2）在探究電流與電阻的關系時，需要更換阻值不同的定值電阻，但不同阻值的電阻兩端電壓要保持一定．
（3）根據實驗數據總結實驗結論時，首先明確實驗過程中控制的物理量，變化的物理量；然后比較某一物理量的變化與另一物理量的變化的對應關系．
（4）確定實驗采用的具體方法，需要對實驗步驟進行分析，同時對主要的研究方法理解其標志性特征．

解答：解：
（1）探究電流與電壓、電阻的關系，需要電壓表串聯定值電阻兩端電壓，也就是與電阻并聯，而電路中電壓表測量的是滑動變阻器與定值電阻串聯后的總電壓；電流表連接正確時，閉合開關指針向右偏轉，電路中電流從“-”接線柱流入，此時指針會偏轉．
（2）在電源電壓一定時，串聯電路電阻兩端電壓與其阻值成正比．接入電路的電阻改變時，兩端電壓也相應發生改變，要使電壓不變，必須調節滑動變阻器滑片位置，改變接入電路的電阻，從而使定值電阻兩端電壓前后相同．
（3）①在表一中，已知電阻R=15Ω，所以此過程探究的是電流與電壓的關系．橫向比較電壓是以倍增加的，電流也是成倍增加的，并且電流增大的倍數與電壓增大的倍數相同．所以實驗結論是：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比；
②在表二中，已知電壓為U=2V，所以此過程探究的是電流與電阻的關系．橫向比較電阻是以倍增加的，電流卻是成倍減小的，并且電流減小的倍數與電阻增大的倍數的倒數相同．所以實驗結論是：在電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻成反比．
（4）在探究電流與電壓的關系時，需要保持電阻不變，改變電阻兩端電壓；在探究電流與電阻的關系時，需要保持電壓一定，改變接入電路的電阻．由上可知，本實驗采用的是控制變量法．
故答案為：
（1）①電電壓表測量的是滑動變阻器和定值電阻串聯后的總電壓；②電流沒有從電流表的“+”接線柱流入．
（2）滑動變阻器；一定；
（3）①在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比；
②在電壓一定時，通過導體的電流與其阻值成反比．
（4）控制變量法．

點評：控制變量法是初中物理實驗中最常用的探究方法．應該在物理實驗或解題中進行應用或識別．