Question

小莉同学按如图所示的电路探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”．她不断改变电阻R的阻值，并将电阻值以及对应的电流表的示数记录在表格中．
（1）分析表格中的数据可知：电流I跟电阻R________（成/不成）反比关系，这一结论与欧姆定律________（相符/不相符）；
（2）请你帮小莉分析造成此实验结果的原因是________；
（3）要想得到与欧姆定律一致的结论，你如何帮助小莉改进这个电路？请提出一条改进意见：________．

次数	R/Ω	I/A
1	5	0.6
2	10	0.4
3	15	0.3

Answer 1

解：
（1）分析实验数据可以发现：电阻是成倍增大的，电流虽然减小，但不是成倍的．所以在此实验中电流与电阻不成反比，也就是实验结果与欧姆定律不相符．
（2）在串联电路中，导体两端电压与其阻值成正比．由电路图知，电源电压不变，在定值电阻R₀不变时，改变与其串联的电阻R的阻值时，R两端电压也相应发生改变．所以应该先保持R两端电压不变，再改变阻值，研究电流与电阻的关系．
（3）在电源电压一定时，接入电路的电阻R阻值发生变化时，两端电压发生改变，同时定值电阻R₀两端电压也会改变；反之，如果定值电阻两端电压改变，电阻R两端电压相应改变．所以将定值电阻换成滑动变阻器，通过移动滑片，改变两端电压，从而保持电阻R两端电压一定．
故答案为：
（1）不成；不相符；
（2）没有控制定值电阻两端的电压不变；
（3）将R₀换成滑动变阻器．
分析：（1）根据提供的数据分析实验结论或规律时，要明确哪些物理量不变，哪些物理量变化，如何变化．
（2）探究电流与电阻的关系，采用的研究方法是控制变量法，必须保持电阻两端电压一定．
（3）要对实验设计进行改进，必须找出原实验存在的不足或错误．原设计缺陷是不能保持电阻R两端电压一定，所以改进的目的是保证电阻R两端电压不变．
点评：滑动变阻器既可以使导体两端电压发生变化，也可以使导体两端电压保持不变．不论是否改变电压，都靠移动滑片改变滑动变阻器接入电路电阻实现．