采用控制變量法研究電流與電壓、電阻的關(guān)系:
研究電流跟電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)分兩步：第一步保持電阻不變，通過改變電壓，觀察電流的變化；第二步保持電壓不變，通過改變電阻，觀察電流的變化，從而得出了它們之間的關(guān)系。這種研究方法稱為控制變量法。

例:某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在探究歐姆定律時(shí)，采用丁如圖甲所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)中他們選用的定值電阻分別是5Ω、8Ω、10Ω，電源電壓是3V，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是0～15Ω。

(1)他們?cè)谔骄磕骋灰蛩刈兓瘜?duì)電流的影響時(shí)，采用控制變量法。實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行：
①保持電阻不變，探究電流與____的關(guān)系；
②保持電壓不變，探究電流與____的關(guān)系。
(2)實(shí)驗(yàn)中，電流表的量程應(yīng)選____A，電壓表的量程應(yīng)選_____V；某次實(shí)驗(yàn)中，若電流表的示數(shù)是0．3A，電壓表的示數(shù)是1．5V，請(qǐng)根據(jù)你前面選擇的量程，在圖乙中分別畫出兩表指針的位置。

(3)在研究電阻對(duì)電流的影響時(shí)，把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關(guān)后，下一步的操作是：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持_____不變。

解析：影響電路中電流大小的因素有電壓和電阻，因此實(shí)驗(yàn)采用控制變量的方法。實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行：一是保持電阻不變，改變電阻兩端的電壓，測(cè)量三次；二是保持電壓不變，改變電阻的大小，測(cè)量三次。實(shí)驗(yàn)器材中電源電壓為3V，因此電壓表使用0～3V量程即可．所用定值電阻的最小阻值為5Ω，所以電路中最大電流為，電流表的量程選用0～ 0．6A。當(dāng)電流值為0．3A、電壓值為1．5V時(shí)，指針均指在表盤的中央刻度。改變定值電阻阻值是為了研究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電壓不變，所以改變定值電阻后，應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器使定值電阻兩端的電壓與原來電阻兩端的電壓相同。

答案(1)①電壓②電阻(2)0—0.6(或0.6) 0～3(或3)指針位置如圖所示(3)定值電阻兩端的電壓(或電壓表示數(shù))

如何分析“電流與電壓、電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中的電路故障：
在本探究實(shí)驗(yàn)中，常會(huì)遇到電表無示數(shù)，示數(shù)偏低，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或結(jié)論錯(cuò)誤等問題，這都是電路中發(fā)生某種故障所致。如何準(zhǔn)確地判斷出電路故障的原因并予以解決，是中考中常會(huì)考查的內(nèi)容之一。例在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，
(1)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)當(dāng)____。
(2)小新將實(shí)物連接成如圖所示電路，其中有一處連線錯(cuò)誤，請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”并改正。

(3)將電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2V，電流表示數(shù)如圖所示，為__A，則尺的阻值為__Ω。


(4)換上10Ω的電阻后，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)將_____ (選填“變大”或“變小”)，此時(shí)應(yīng)將滑片P向______ (選填“A”或“B”)端移動(dòng)，使電阻兩端電壓為 __V。
(5)小芳同學(xué)正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是________。

解析:(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，這樣對(duì)電路元件起到保護(hù)作用。
(2)電壓表應(yīng)與定值電阻并聯(lián)，測(cè)定值電阻兩端的電壓，原圖中電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器和定值電阻兩端的總電壓。
(3)由題圖可知，電流表示數(shù)為0．4A，=5Ω。電流表讀數(shù)時(shí)應(yīng)先看量程后看指針。
(4)探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制電壓小變。當(dāng)換上10Ω的電阻后，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律知 R兩端的電壓變大，電壓表示數(shù)變大，所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑片向A端移動(dòng)，使R兩端電壓保持2V不變。
(5)定值電阻斷路時(shí)，電壓表與電流表串聯(lián)在電路中，由于電壓表內(nèi)阻很大，所以電路中電流很小，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電源電壓幾乎全部加在電壓表上，所以電壓表示數(shù)接近電源電壓。

答案(1)斷開(2)如圖所示

(3)0．45 (4)變大 A 2 (5)定值電阻開路(答案科學(xué)合理即可)

在探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用：
1．滑動(dòng)變阻器的作用改變電路中的電流大��；改變R兩端的電壓大小；保護(hù)電路，使電路中的電流不至于過高。

2．判斷電路中滑動(dòng)變阻器的阻值變化時(shí)，(1)弄清滑動(dòng)變阻器的哪部分連入電路(一般是滑片和下邊所用接線柱之間的電阻線)；(2)看滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)方向，即遠(yuǎn)離下接線柱時(shí)變大，靠近下接線柱時(shí)變小。

3．注意事項(xiàng):連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到電阻值最大的位置，電壓表和電流表應(yīng)選用合適的量程。

運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想分析電流與電壓、電阻的關(guān)系:
在物理學(xué)中，經(jīng)常利用圖像表示一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況，它可以直觀、形象地表示出物理量的變化規(guī)律。在探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，就應(yīng)用了圖像法；對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，分別畫出電阻不變時(shí)電流隨電壓變化的圖像和電壓不變時(shí)電流隨電阻(或電阻的倒數(shù))變化的圖像，分析圖像，進(jìn)而可得出電流跟電壓、電阻的關(guān)系。

例1某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)“探究電流與電壓的關(guān)系”時(shí)，用到如下器材：電源1個(gè)，電流表、電壓表各1 只，定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只)，滑動(dòng)變阻器1 只，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示。

(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量的方法，其中被控制的變量是__，滑動(dòng)變阻器R2的作用是__。
下面是他們獲取的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中畫出電流隨電壓變化的圖像。
(3)分析表中的數(shù)據(jù)或圖像，你能得出的探究結(jié)論：__。

解析因?yàn)殡娏鞯拇笮∈怯呻妷汉碗娮鑳煞矫嬉蛩毓餐瑳Q定的，所以在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，必須控制電阻不變。數(shù)據(jù)處理用的是圖像法，先根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，畫出的圖像是一條直線，如圖所示，則表明在電阻不變的情況下，電流與電壓是成正比的。

答案(1)電阻通過改變阻值來改變電路中的電流，從而改變電阻R，兩端的電壓(2)如圖所示 (3)電阻一定時(shí)，通過電阻的電流與加在電阻兩端的電壓成正比