【学以致用2】探究电流与电阻关系的实验电路图如图甲所示。

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至最(选填“左”或“右”)端。
(2)实验过程中,将10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻时,为使定值电阻两端的电压保持不变,滑动变阻器的滑片应向端滑动。
(3)通过实验获取数据,得到如图乙所示的通过导体的电流I随导体的电阻R变化的图像,由图像可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成比。

学以致用2 (1)左 (2)左 (3)反 [解析](1)电学实验中闭合开关时,为了保护电路元件,应使电路中电流最小;为此,需要让滑动变阻器连入电路的电阻最大,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该位于最左端。(2)当定值电阻的阻值增大时,其两端的电压变大,要保持其两端的电压不变,滑动变阻器两端的电压要增加,因此需要增大滑动变阻器的阻值,向左调节滑片。(3)由题图乙可知,当定值电阻分别为10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω时,对应电流分别为0.3 A、0.2 A、0.15 A、0.1 A,电阻与对应的电流乘积为定值,所以在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

第二步 学典例
考法1 探究电流与电压的关系
【典例1】小明做“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验，实验电路如图甲所示，电源电压恒为3 V。
(1)在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最（选填“左”或“右”）端。
(2)闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻（选填“断路”或“短路”）。
(3)排除故障，正确进行实验，得到的实验数据如表格所示。当电压表示数为1 V时，电流表示数如图乙所示，为A。


(4)实验中获得了多组实验数据，这是通过实现的。
(5)根据实验数据分析可得：电阻一定时，。
[解析](1)为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处，所以应移到最右端。(2)闭合开关，发现电流表有示数，则电路是通路，电压表无示数，由于导线、仪表均完好且接触良好，所以可能是电压表所测量的元件短路，则故障原因可能是定值电阻短路。(3)由图乙知，电流表选择的测量范围是0～0.6 A，分度值为0.02 A，电流表示数为0.20 A。(4)实验中利用改变滑动变阻器接入电路的阻值，来改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，进行多次测量，得到多组实验数据。(5)由表中数据可知，定值电阻的阻值不变，定值电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，所以得出的结论是电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
[答案](1)右 (2)短路 (3)0.20 (4)改变滑动变阻器接入电路的阻值 (5)导体中的电流与导体两端的电压成正比

解：
(1) 闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻应调至最大，由图甲电路可知，滑片移到最右端时接入电阻最大，因此滑片应移到最右端。
答案：右
(2) 电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数，且导线、仪表均完好接触良好，说明与电压表并联的定值电阻短路，电压表被短路因此无示数，故障为定值电阻短路。
答案：短路
(3) 电流表选用0~0.6A量程，该量程分度值为0.02A，由图乙可知指针指向0.2A刻度处，因此电流表示数为0.20A。
答案：0.20
(4) 实验中通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，从而获得多组实验数据。
答案：改变滑动变阻器接入电路的阻值
(5) 由实验数据可知，定值电阻的阻值不变，导体两端电压增大为原来的几倍，通过导体的电流也增大为原来的几倍，因此可得结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
答案：导体中的电流与导体两端的电压成正比