Question

8．小科用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”，滑动变阻器的规格为“10Ω  1A”，AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω．

【实验步骤】
①连接电路：完成图甲中的连线，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为3.0V，读出电流表示数并记录，此时滑片P在中点附近
③断开开关，在AB间换接20Ω的定值电阻；
④闭合开关，读出电流表示数并记录；
⑤断开开关，在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻，依次重复步骤④．
【实验数据】

电阻R/Ω	25	20	15	10	5
电流I/A	0.12	0.14	0.16	0.20	★

AB间接5Ω的定值电阻时，电流表示数如图乙所示，则表中“★”处的数值为0.26A．
【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系．而其他同学都通过实验得出了“电压不变时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论．
【实验反思】
（1）小科得不到正确结论的原因是没有控制电阻两端电压不变，需要重新实验．
（2）根据小科的实验数据，通过进一步分析计算可以发现，当AB间的阻值变小时，电池组两端的电压将变小（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 ①要使滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据实物图中滑片的位置可知，需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路；
⑤根据电流表的量程分度值以及指针的位置读出电流表的示数；
（1）探究电流与电阻关系时，需控制电阻两端电压不变；
（2）根据表中的数据和U=IR可知电池组两端电压与阻值的关系．

解答 解：①使滑动变阻器的右下接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示：

⑤根据图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A；
（1）探究电流与电阻关系时，需控制电阻两端电压不变；
根据表中数据和U=IR可知，电阻两端电压随阻值的减小而减小；因此小科得不到正确的结论是因为没有控制电阻两端电压不变；
（2）假设滑动变阻器的滑片在中点位置，则当AB间的阻值为25Ω时，电源电压：U=0.12A×（25Ω+5Ω）=3.6V；
当AB间的阻值为20Ω时，电源电压：U=0.14A×（20Ω+5Ω）=3.5V；
当AB间的阻值为15Ω时，电源电压：U=0.16A×（15Ω+5Ω）=3.2V；
当AB间的阻值为10Ω时，电源电压：U=0.2A×（10Ω+5Ω）=3V；
当AB间的阻值为5Ω时，电源电压：U=0.26A×（5Ω+5Ω）=2.6V；
通过上面的计算可知，当AB间的阻值变小时，电池组两端的电压将变小．
故答案为：0.26；（1）没有控制电阻两端电压不变；（2）变小．

点评 本题考查了滑动变阻器的正确使用、控制变量法以及欧姆定律的应用，注意探究电流与电阻关系时，需保持电阻两端电压不变．