Question

3．在“探究導體的電流跟電阻的關系“實驗中，老師提供的器材有：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表和開關各一個，四個定值電阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω），兩個滑動變阻器（規格是20Ω，1A），導線若干．

（1）請用筆畫線表示導線，在圖甲中將電路圖連接完整．
（2）在連接電路時，要求先將開關斷開，滑動變阻器處于阻值最大處的位置，實驗時，先在ab間接接人10Ω電阻，移動滑P，使電壓表示數為3V，并記錄相應的電流值；再改接15Ω的電阻，此時滑片P應向c（選填“c“或“d”）端移動，這樣才能使電阻兩端的電壓保持不變．
（3）本實驗需在間先后接人上述四個定值電阻，完成整個實驗，通過實驗獲得數據，得到如圖乙所示導體的電流I隨電阻R變化的圖象，由圖象可得出結論：電壓一定時，導體的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）根據圖乙數據確定電流表量程串聯在電路中，滑動變阻器按一上一下接入電路中；
（2）根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
（3）根據圖乙曲線分析得出結論．

解答 解：（1）由圖乙中電流大小，電流表選用小量程串聯在電路中，滑動變阻器按一上一下接入電路中，如下所示：

（2）探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，將定值電阻R由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；根據串聯電路電壓的規律可知，應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向c端移動，使電壓表的示數不變；
（3）由圖乙幾個點的坐標可知，電流與電阻的之積：
U=IR=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=-----0.1A×30Ω=3V為定值，即電壓不變 時，通過導體的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上所示；（2）c；（3）反比．

點評 本題探究導體的電流跟電阻的關系，考查電路的連接、操作過程及數據處理和控制變量法的運用．