Question

5．小辰和小安同學所在四人小組想驗證“在導體兩端電壓不變時，流過導體的電流跟導體的電阻成反比”的結論．
（1）根據電路中所選用元件的實際情況，請你用筆畫線代替導線，將如圖甲中的電路補充完整．
（2）他們先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入電路的a、b兩點間，閉合開關S，讀出電流表的示數填入表1中．由表1中實驗數據可以看出流過導體的電流跟電阻不成反比．試分析原因：沒有保持定值電阻兩端電壓恒定不變．
（3）上述操作得到改進之后，再次進行試驗探究．實驗過程中，當a、b兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，按照電路的實際連接情況，應將滑動變阻器的滑片向左（左、右）移動．
（4）小安同學根據正確操作記錄的數據繪制了電流與電阻的關系圖象，如圖乙所示，該實驗中電壓表的示數始終保持2.5V不變．
（5）他倆將另兩位同學獨立操作得到的數據整理到表2中，對比歸納表中序號1和4或者2和5或者3和6組的數據，我們還能發現在導體的電阻一定時，流過導體的電流與導體兩端電壓成正比．

表1
R/Ω	5	10	20
I/A	0.2	0.15	0.1

表2
序號	U/V	R/Ω	I/A
1	1.0	5	0.2
2		10	0.1
3		20	0.05
4	2.0	5	0.4
5		10	0.2
6		20	0.1

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器的接線柱要一上一下接入電路；電壓表要與被測電路并聯，根據電源電壓選擇量程．
（2）電流與電壓、電阻兩個因素有關，研究電流與電阻關系時，要控制電壓一定．
（3）串聯電路中，電阻起分擔電壓的作用．電阻越大，分擔的電壓越大．
（4）根據U=IR，在圖象中任取一點，讀出其橫縱坐標，相乘．
（5）觀察對比的數據什么因素一定，什么因素在變化．

解答 解：（1）滑動變阻器按一上一下規則接入電路，使滑動變阻器與定值電阻R串聯；
電源是兩節干電池，電壓表選擇小量程，將電壓表并聯在定值電阻兩端，如下圖所示：

（2）探究電流與電阻關系時，需保持電阻兩端電壓不變，而實驗中沒有控制電壓一定，因此比例關系不成立．
（3）當5Ω電阻接入電路時，電壓表的示數為一定值，更換為10Ω后，定值電阻的阻值增大，分擔的電壓增大，電壓表的示數增大，為了保證電壓不變，需要向左移動滑動變阻器的滑片，使滑動變阻器分擔較多的電壓．
（4）根據圖象可知，在坐標圖象中取點（0.5A，5Ω），由歐姆定律可知，U=IR=0.5A×5Ω=2.5V．
（5）對比發現，電阻是一定的，U與I的比值是定值，即成正比．所以得出：在導體的電阻一定時，流過導體的電流與導體兩端電壓成正比．
故答案為：（2）沒有保持定值電阻兩端電壓恒定不變；
（3）左；
（4）2.5；
（5）在導體的電阻一定時，流過導體的電流與導體兩端電壓成正比．

點評 （1）在連接實物電路的問題中，注意電壓表、電流表的量程、正負接線柱；注意滑動變阻器下接線柱的選擇．
（2）在研究電流與電阻關系的實驗中，通過調節滑片，保持定值電阻兩端的電壓保持一定．