Question

2．小剛利用如圖甲所示實物電路探究“導體中電流跟電阻的關系”，提供的實驗器材有：電壓恒為6V電源、電流表、電壓表、四個不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、開關、導線若干．

（1）圖甲中部分導線已連好，請用筆畫線代替導線將電路連接完整．
（2）實驗中通過調節滑動變阻器保持電阻R兩端電壓不變，這種方法是控制變量法．
（3）實驗數據如表，第2次實驗中電流表的示數如圖乙所示，則電流表示數為0.2A．

次數	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	15	20
電流/A	0.40	/	0.13	0.10

（4）分析表數據可得出結論在電壓一定時，導體中的電流與電阻：成反比．
（5）結合表中數據可知，選用的滑動變阻器最大阻值至少是40Ω．

Answer 1

分析 （1）電壓表并聯在定值電阻的兩端；變阻器按一上一下的原則接入電路中；
（2）物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；
（3）根據電流表小量程讀數；
（4）橫向比較表中數據得出結論；
（5）由串聯電路電壓的規律結合分壓原理，求出滑動變阻器最大阻值至少是多少．

解答 解：（1）電壓表測量定值電阻的電壓，變阻器按一上一下的原則接入電路中，如下圖所示：

（2）通過導體的電流大小與導體的電壓和電阻有關，在探究導體中電流跟電阻的關系時，應控制導體的電壓不變，改變電阻的大小，看電流的變化情況，這種研究方法叫控制變量法；
（3）由實物知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.2A；
（4）橫向比較表中數據可知，當電阻為原來的幾倍時，通過的電流為原來的幾分之一，所以得出的結論是：在電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比；
（5）由表中數據可知，電壓表的示數為U=IR=0.40A×5Ω=2.0V保持不變，則變阻器應分去的電壓為6V-2V=4V，變阻器的電壓為定值電阻的2倍，根據分壓原理，變阻器連入電路中的阻值為2×20Ω=40Ω，即變阻器的最大阻值至少為40Ω．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）控制變量法；
（3）0.2A；
（4）反比；
（5）40．

點評 本題 探究“導體中電流跟電阻的關系”，考查電路的連接、控制變量法的應用、電表 的讀數、根據數據歸納結論、對器材的要求等知識，屬于中等難度的題目．