Question

4．在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中，同学们提出了出下猜想：
猜想1：电流可能跟电压成正比
猜想2：电流可能跟电阻成反比

（1）在验证“猜想1”时，某同学的做法是：
①按图甲所示电路连接实物图乙．由于粗心，该同学的电路没有连接完整，请你帮他连接完电路．
②该同学正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，发现我论怎么移动滑片，电压表有明显示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因是电阻断路．
③排除故障后，闭合开关继续实验．保持定值电阻R=10Ω不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压和电流值，并对实验数据进行分析，得到的结论是电阻不变时，通过电流与电压成正比．
（2）为了继续验证“猜想2”，该同学接下来的做法是：
①在上一次实验中挑选了一组电流表示数为0.5A的实验数据作为本次实验的第一组数据．接着将10Ω的电阻换成25Ω的电阻，闭合开关后，该同学应调节滑动变阻器的滑片，当观察到电压表示数为5V时，记录电流表示数．
②再将25Ω的电阻换成5Ω的电阻，为了正确完成实验，该同学还必须改变电流表的连线．

Answer 1

分析 （1）①电压表与灯并联，变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，与灯串联，根据电路图连接实物；
验证猜想1时，应控制电阻不变，通过滑动变阻器来改变电流和电压；
②若电流表指针几乎不支，说明电路可能断路；电压表有明显示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；
③根据实验数据中电流和电压的特点分析；
（2）①验证猜想2是应控制电压保持不变；
②根据电流的大小判定电流表的量程．

解答 解：（1）①在验证电流可能跟电压成正比时，电压表与电阻并联，电流表与变阻器（按一下一上的原则接入电路中）、电阻串联，如下所示：

②由表格中的数据可知，在电阻一定时，电压增大，电流也增大，故结论为：电阻一定时，通过导体中的电流跟电体两端的电压成正比；
（2）①验证“猜想2”，应控制电压保持不变，将10Ω的电阻接入电路时，电流为0.5A，则电压为U=IR=0.5A×10Ω=5V，故将10Ω的电阻换成25Ω的电阻，闭合开关后，该同学应调节滑动变阻器的滑片，当观察到电压表示数为5V时，记录电流表示数；
②当5Ω的电阻接入电路时，此时电路中的电流为：I=$\frac{U}{R}=\frac{5V}{5Ω}$=1A，故此时应改变电流的量程．
故答案为：（1）①如上图；②电阻断路；③电阻不变时，通过导体中的电流跟电体两端的电压成正比；（2）①5；②电流表．

点评 探究电流与电阻的关系的实验中，要注意保持电阻两端的电压不变，本题考查了电路的连接、电流表的读数及定值电阻的选择．