Question

18．某同学在研究电流跟电压、电阻关系的实验中，得到了表1、表2实验数据．
表1：R=10Ω

电压U/V	0	1	2	3
电流I/A	0	0.10	0.20	0.30

表2：U=2V

电阻R/Ω	2.5	5	10	15	20
电流I/A	0.80	0.40	0.20	0.13	0.10

（1）在进行表1实验时，为达到研究目的，实验必须保持电阻不变．
（2）在进行表2实验中，第1次，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.6A，现将阻值为5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V．
（3）请根据实验记录的数据，画出I-U、I-R图象．

（4）比较表1数据或I-U图象，可得结论是导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比．
（5）比较表2数据或I-R图象，可得结论是导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）探究“电流和电阻关系”实验要保持电阻两端电压不变，应保持电压表示数不变．
（2）10Ω电阻接入电路后，电阻阻值变大，电阻分压变大，要保持电阻两端电压不变，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，使滑动变阻器两端电压保持不变．
（3）根据表中数据，运用描点法画出图象．
（4）（5）运用控制变量法分析实验数据或图象，得出相应的结论．

解答 解：（1）为了达到研究的目的，实验过程中必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变．
（2）把阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻后，为保持电阻两端电压不变，应闭合开关，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，减小电阻两端的分压，使电压表示数保持3V不变．
（3）依据表1中U、I数据，在方格中U-I坐标系中描点画出U-I图象，如下图所示．

依据表1中R、I数据，在方格中R-I坐标系中描点画出R-I图象，如下图所示．

（4）由实验记录的数据可知：在导体的电阻一定时，导体两端的电压增大到几倍，导体中电流就增大到几倍，所以得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比．
（5）由实验记录的数据可知：在导体两端电压一定时，导体的电阻增大到几倍，导体中的电流就变为原来的几分之一，所以得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．
故答案为：（1）定值电阻两端的电压；
（2）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V；
（3）如上图所示；
（4）导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（5）导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．

点评 本题考查了“研究电流和电阻关系”和“研究电流和电压关系”实验的注意事项及实验操作，这是电学部分的重点实验之一，要熟练掌握．