Question

（2012?安庆一模）某实验小组在探究“电阻中的电流与电阻的关系”时选择了以下器材：学生电源、开关1个、滑动变阻器R₀一个、导线若干、四个定值电阻（R₁=5Ω、R₂=10Ω、R₃=15Ω、R₄=20Ω），但是由于粗心少领了一只电压表，多领了一只电流表．同学们通过思考讨论设计出了如图所示的电路图，并进行了实验（实验之前老师特别强调他们注意用控制变量法）．实验步骤如下：

接入的电阻	R1	R2	R3	R4
电阻R/Ω	5	10	15	20
电流I/A	1.00	0.50	0.33

a．先将各元件按电路图正确连接，接入的定值电阻分别为R₁=5Ω、R₂=10Ω，调节滑动变阻器，读出电流表的示数记如表；
b．把定值电阻R₂换成R₃，

调节滑动变阻器使电流表A₁的示数保持1A不变

，记下对应电流表A₂的示数，填入表格中（请你帮他们完成这一步的操作）；
c．分析数据得出结论：

当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比

；
d．再把R₃换成R₄，按前面的操作进行调节，并记下对应电流表的示数，请你根据实验结论帮他们将表格中的数据填写完整．

Answer 1

分析：要探究导体中的电流与导体的电阻的关系，就要保持导体两端的电压不变，改变导体的电阻由此入手进行分析设计电路．
（1）若把定值电阻R₂换成R₃时，要求此时R₃的电压与原来的电压不变，故据并联电路的特点可知，只需调节滑动变阻器让定值电阻R₁的电流不变即可．同时分析表格中的数据可以得出规律；
（2）据第一次或第二次试验的数据，先计算出不变的电压来，而后再据电压不变，据的电阻R₄和欧姆定律可计算出此时的 电流．

解答：解：b、此时电阻R₁=5Ω、R₂=10Ω，且两个电阻并联，故两个电阻的电压相等，若把定值电阻R₂换成R₃时，要求此时R₃的电压与原来的电压不变，故据并联电路的特点可知，只需调节滑动变阻器让定值电阻R₁的电流保持1A不变即可．
c、分析表中的数据不难看出，当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比；
d、据R₁的电流是1A，其电阻是5Ω，故其电压是U=IR=1A×5Ω=5V；
所以当将R₃换成R₄时，此时的电阻是20Ω，故此时的电流还是I=

U

R

=

5V

20Ω

=0.25A．
故答案为：调节滑动变阻器使电流表A₁的示数保持1A不变；当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比； 0.25．

点评：探究导体中的电流与导体的电阻的关系，就要保持导体两端的电压不变，故据并联电路中电压的规律，结合欧姆定律进行分析计算是解决该题的关键．