Question

【题目】某同学用如图所示的电路验证在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系．
先后用5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，30Ω和50Ω六个定值电阻接入电路的a、b两点间，闭合开关S，读出电流表示数填入下表．由实验数据可以看出电流与电阻不成反比．

R/Ω	5	10	15	20	30	50
I/A	0.4	0.3	0.24	0.2	0.15	0.1

（1）请分析发生错误的原因．
（2）请你仍然用以上六个定值电阻进行实验，验证“在导体两端电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比”，请设计一种方法，画出电路图，简要写出实验步骤．（可以按需要添加器材）

Answer 1

【答案】
（1）解：电阻由5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、50Ω，电阻变为原来的2、3、4、6、10倍，电流不是减小为原来的 、 、 、 、 等，所以由数据不能得到电流跟电阻成反比，这与欧姆定律不相符，原因是a、b两点间电压发生变化，根据控制变量法可知：在研究电流与电阻关系时，没有控制住变量电压
（2）解：验证在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比的实验，应保持电阻两端的电压，只改变导体的电阻，观察导体中的电流，故需要利用电压表并联在ab两端；如图：

步骤：换电阻的同时，调节滑动变阻器滑片位置，使定值电阻两端电压始终一定

【解析】（1）在研究电流与电阻关系时，控制电压一定的方法是：串联一个滑动变阻器，在更换定值电阻后，调节滑片，使定值电阻两端的电压保持一定．如果实验中更换了定值电阻后，没有调节滑动变阻器的滑片，定值电阻两端的电压就会发生变化，这样电流与电阻就不成反比了．（2）滑动变阻器在实验中的作用是使定值电阻两端的电压保持一定，所以要把滑动变阻器与定值电阻串联；电压表并联在电阻两端，据此分析步骤．