Question

小莉同學按如圖所示的電路探究“導體中的電流跟導體電阻的關系”．她不斷改變電阻R的阻值，并將電阻值以及對應的電流表的示數記錄在表格中．
（1）分析表格中的數據可知：電流I跟電阻R______（成/不成）反比關系，這一結論與歐姆定律______（相符/不相符）；
（2）請你幫小莉分析造成此實驗結果的原因是______；
（3）要想得到與歐姆定律一致的結論，你如何幫助小莉改進這個電路？請提出一條改進意見：______．

次數	R/Ω	I/A
1	5	0.6
2	10	0.4
3	15	0.3

Answer 1

【答案】分析：（1）根據提供的數據分析實驗結論或規律時，要明確哪些物理量不變，哪些物理量變化，如何變化．
（2）探究電流與電阻的關系，采用的研究方法是控制變量法，必須保持電阻兩端電壓一定．
（3）要對實驗設計進行改進，必須找出原實驗存在的不足或錯誤．原設計缺陷是不能保持電阻R兩端電壓一定，所以改進的目的是保證電阻R兩端電壓不變．
解答：解：
（1）分析實驗數據可以發現：電阻是成倍增大的，電流雖然減小，但不是成倍的．所以在此實驗中電流與電阻不成反比，也就是實驗結果與歐姆定律不相符．
（2）在串聯電路中，導體兩端電壓與其阻值成正比．由電路圖知，電源電壓不變，在定值電阻R不變時，改變與其串聯的電阻R的阻值時，R兩端電壓也相應發生改變．所以應該先保持R兩端電壓不變，再改變阻值，研究電流與電阻的關系．
（3）在電源電壓一定時，接入電路的電阻R阻值發生變化時，兩端電壓發生改變，同時定值電阻R兩端電壓也會改變；反之，如果定值電阻兩端電壓改變，電阻R兩端電壓相應改變．所以將定值電阻換成滑動變阻器，通過移動滑片，改變兩端電壓，從而保持電阻R兩端電壓一定．
故答案為：
（1）不成；不相符；
（2）沒有控制定值電阻兩端的電壓不變；
（3）將R換成滑動變阻器．
點評：滑動變阻器既可以使導體兩端電壓發生變化，也可以使導體兩端電壓保持不變．不論是否改變電壓，都靠移動滑片改變滑動變阻器接入電路電阻實現．