Question

15．小丽同学利用如图所示的电路，探究电流与电阻的关系．当ab间接入电阻R₁=5Ω时，调节滑动变阻器，使得电压表示数为2V；当ab间接入电阻R₂=10Ω时．
（1）闭合开关，此时电压表的示数大于2V（填“大于”、“等于”或“小于”），下一步操作是向右（填“左”或“右”）移动变阻器的滑片直至电压表示数为2V．
（2）接下来先接入15Ω的电阻进行第三次实验，可是实验室的该电阻损坏，可以将R₁与R₂串联接入ab间来代替15Ω的电阻．
（3）根据三次实验的数据可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与其阻值成反比．

Answer 1

分析 （1）探究电流跟电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变，去改变电阻，但当电阻增大时，它两端的电压也随之变化，为保证结论的准确性，要通过调节滑片使电阻两端的电压减小为原来的值，根据串联电路的分压关系去调节即可．
（2）串联电阻总阻值等于各串联电阻之和；并联电阻总阻值的倒数等于各电阻倒数之和；据此分析答题．（3）定值电阻的阻值变大，而它两端的电压不变，因此电路中的电流变小．

解答 解：（1）当a、b两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，电压表的示数变大，会大于2V，该实验要控制ab间的电压不变，为了使ab间的电压将减小，所以下一步的操作是：向右移动滑片，使滑动变阻器连入的电阻变大（分压变大），使ab间的电压减小，直到电压表的示数为2V为止．
（2）由于串联电阻总阻值等于各串联电阻之和，R₁与R₂串联后总阻值为15Ω；故可以R₁与R₂串联接入ab间来代替15Ω的电阻；
（3）本题实验室探究电流跟电阻，则三次实验的数据可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与其阻值成反比．
故答案为：（1）大于；右；（2）R₁与R₂串联；（3）在电压一定时，通过导体的电流与其阻值成反比．

点评 此题探究的是电流与电阻的关系，应用的是控制变量法．控制变量法是物理实验经常采用的探究方法，在具体问题中应注意识别和正确运用．