Question

同學們在進行探究電流與電壓、電阻的關系的實驗．
（1）同學們首先探究電流與電壓的關系，小組經過充分討論，完成了實驗方案的三次設計．由圖甲到圖乙，改進的理由是

 

．由圖乙到圖丙，改進的理由是

 

．
（2）用圖丙電路探究電流與導體電阻的關系時，電源電壓恒為6V，改變電阻R的阻值，調節滑動變阻器滑片，保持R兩端電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在丁圖中．丁圖中陰影部分面積表示的物理量是

 

；本實驗中，所用滑動變阻器的最大電阻不得低于

 

Ω．

Answer 1

分析：探究電流與電壓、電阻的關系，需采用控制變量法．
（1）探究電流與電壓的關系，需控制電阻不變，改變電壓；
（2）陰影部分為電流和電阻的乘積，應該為定值電阻兩端的電壓值；
探究電流和電阻的關系，需保持導體兩端的電壓不變，根據串分壓的知識，導體的電阻越大，所需滑動變阻器的電阻越大，根據圖象確定導體的最大電阻及電路中的電流，根據串聯電路中的電壓、電流特點及歐姆定律便可求出滑動變阻器所需的最大阻值．

解答：解：（1）探究電流和電壓的關系，需保持電阻不變，改變導體兩端的電壓，甲到乙由燈泡換成了定值電阻，是為了使電阻保持不變；
乙到丙添加了滑動變阻器，通過移動滑動變阻器的滑片，可以改變導體兩端的電壓；
（2）陰影部分為橫、縱坐標的乘積，即陰影部分的面積為：S=IR=U，即測量的是電壓；
由圖象丁知，導體的最大電阻為20Ω，此時電路中的電流為0.1A，
電路中的總電阻：R=

U

I

=

6V

0.1A

=60Ω
則R_滑=60Ω-20Ω=40Ω
故答案為：（1）使電阻保持不變；為了改變電壓；（2）電阻兩端的電壓；40．

點評：導體中的電流與導體的電阻及導體兩端的電壓有關，在探究過程中要注意控制變量法的應用，滑動變阻器在電路中的作用很重要，當探究電流和電阻的關系時，其作用是保持電阻兩端的電壓不變；當探究電流和電壓的關系時，其作用是改變導體兩端的電壓；
此題還考查了對圖象的分析，能夠通過圖象獲取有用的信息，進行計算是以后中考的重點．