Question

11．在“探究電阻上的電流跟電壓的關系”的過程中，一些同學作出了以下猜想：
猜想A：加在電阻兩端的電壓越大，通過的電流越小；
猜想B：加在電阻兩端的電壓越大，通過的電流越大；
猜想C：加在電阻兩端的電壓增大，通過的電流不變．
為了驗證上述猜想是否正確，小麗用定值電阻和一個電壓恒定的電源，及有關的實驗器材，設計了電路，按實驗要求分別測出有關的物理量．

（1）為了完成該實驗，需要的測量儀表是電壓表、電流表．
（2）請你幫小麗在方框內畫出能驗證上述猜想的實驗電路圖．
（3）某同學連接好電路開始實驗后，發現電流表和 電壓表的指針如圖所示情況，則電流表的可能原因是：電流表“+”、“-”接線柱接反了，電壓表的可能原是：電壓表選用了小量程．
（4）表中是小麗在實驗中測出的數據，其中R為定值電阻，阻值分別為5Ω、10Ω和20Ω，U是電阻R兩端的電壓，I是通過電阻R的電流．通過分析比較實驗序號1、2、3的數據，可知猜想B是正確的（填“A”、“B”或“C”）．

實驗序號	R/Ω	U/V	I/A
41	R=5Ω	1	0.2
2		2	0.4
3		3	0.6
4	R=10Ω	1	0.1
5		2	0.2
6		3	0.3
7	R=20Ω	1	0.05
8		2	0.1
9		3	0.15

（5）實驗中進行多次實驗的目的是防止偶然性的發生，得到普遍規律．
（6）通過分析比較以上數據，你還發現了電壓一定時，電流跟電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）“探究電阻上的電流跟電壓的關系”需要測量電壓和電流，需要電壓表和電流表．
（2）“探究電阻上的電流跟電壓的關系”需要電源提供電能、定值電阻、電壓表測電壓、電流表測電流、滑動變阻器保護電路和改變電壓、開關控制電路、導線連接電路．電流表要串聯在電路中，電壓表并聯在定值電阻兩端，滑動變阻器串聯在電路中．
（3）圖2所示，電流表指針反偏，說明正負接線柱接反了，電壓表指針超出了最大刻度，說明所選量程太小；
（4）“探究電阻上的電流跟電壓的關系”觀察電流隨電壓的變化情況，控制電阻不變，改變電壓，觀察電流變化，從表格中選擇合適的數據．
（5）多次實驗是為了得到普遍規律．
（6）從表格中還能分析，電壓不變時，電流和電阻的乘積是定值，得到電流跟電阻成反比．

解答 解：（1）探究電阻上的電流跟電壓的關系時，控制電阻不變，改變電壓，觀察電流的變化，一定要用電壓表測量電壓，電流表測量電流．
（2）在電路中依次連接電源、電流表、定值電阻、滑動變阻器、開關，電壓表并聯在定值電阻兩端．如圖．

（3）電流表指針反偏，說明正負接線柱接反了，電壓表指針超出了最大刻度，說明所選量程太小．
（4）實驗1、2、3，當電阻R=20Ω，$\frac{U}{I}$=20為定值，電流跟電壓成正比．
實驗4、5、6，當電阻R=10Ω，$\frac{U}{I}$=10為定值，電流跟電壓成正比．
實驗7、8、9，當電阻R=5Ω，$\frac{U}{I}$=5為定值，電流跟電壓成正比．
所以，電流跟電壓成正比．猜想B符合要求．
（5）為了防止偶然性的發生，應多次測量，這樣才能得到普遍的規律；
（6）從表格分析，實驗1、4、7，在電壓U=1V時，IR=1為定值，電流跟電阻成反比．
實驗2、5、8，在電壓U=2V時，IR=2為定值，電流跟電阻成反比．
實驗3、6、9，在電壓U=3V時，IR=3為定值，電流跟電阻成反比．
所以，電壓一定時，電流跟電阻成反比．
故答案為：（1）電壓表；電流表；（2）如上圖；（3）電流表“+”、“-”接線柱接反了；電壓表選用了小量程；（4）1、2、3或4、5、6或7、8、9；B；（5）防止偶然性的發生，得到普遍規律；（6）電壓一定時，電流跟電阻成反比．

點評 研究電流與電壓和電阻關系的實驗中，無論設計實驗，還是回答結論，都要使用控制變量法．