Question

某同學用如圖所示的電路，研究通過導體的電流與導體兩端的電壓、導體電阻間的關系．若保持電源電壓的大小和電阻箱R₁的阻值不變，移動滑動變阻器R₂的金屬滑片 P，可測得不同的電流、電壓值，如表1所示．然后，他又改變電阻箱R₁的阻值，測得相應的電流值，如表2所示．
（1）分析表1中的數據可知：

當電阻相同時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比

．此時電阻箱接入電路的電阻為

5

Ω．
（2）分析表2中的數據可知：電流與電阻不成反比，其原因是

沒有控制電阻箱（R₁）兩端的電壓相等

，正確的操作方法是：改變電阻箱R₁的阻值后，

移動滑片直到電壓表示數不變（依然為1.5V）讀出電流表示數

．
（3）在實驗操作過程中，某同學發現，閉合開關后電壓表的示數接近電源電壓，電流表的示數為零，則電路的故障可能是

電阻箱斷路（接觸不良）

．
表1                             

實驗序號	U1/V	I/A
①	1	0.2
②	1.5	0.3
③	2	0.4

表2

實驗序號	R1/Ω	I/A
①	3	0.5
②	6	0.33
③	9	0.25

Answer 1

分析：（1）通過導體的電流與導體兩端的電壓、導體電阻兩個因素有關，因此實驗時要應用控制變量法，即：研究與電壓的關系要保持電阻不變；研究與電阻的關系要保持電壓不變．
（2）電壓表的示數接近電源電壓說明與電壓表兩接線柱串聯的電路是通路，電流表的示數為零說明電路，即電壓表并聯的部分斷路．

解答：解：（1）由表1數據可以看出，導體中的電流隨電壓的增大而增大，并且成倍數的增大，得出結論：在電阻一定時電流與電壓成正比；
根據R=

U

I

可知，三組數據對應的電阻都為5Ω，即此時電阻箱接入電路的電阻為5Ω．
（2）他在改變電阻箱R₁的阻值時，R₁兩端的電壓也隨之變化，此時電壓和電阻都變化，測得的電流值的變化就說不清是哪個因素的變化引起的，沒有用控制變量法，所以得出的結論是不準確的；正確的操作方法是：改變電阻箱R₁的阻值后，移動滑片直到電壓表示數不變（依然為1.5V）讀出電流表示數．
（3）電壓表的示數接近電源電壓說明與電壓表兩接線柱串聯的電路是通路，電流表的示數為零說明電路，故電路故障為與電壓表并聯的電阻箱斷路（接觸不良）．
故答案為：（1）當電阻相同時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；5；
（2）沒有控制電阻箱（R₁）兩端的電壓相等；移動滑片直到電壓表示數不變（依然為1.5V）讀出電流表示數；
（3）電阻箱斷路（接觸不良）．

點評：本題考查了探究電流、電壓和電阻三者之間的關系的實驗，側重考查了控制變量法在實驗操作和實驗結論中的應用．