Question

8．在“探究通過導體的電流與電壓和電阻的關系”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、兩節(jié)干電池、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、導線若干．小明在實驗時連接的電路如圖1所示．

（1）在探究“電流與電壓的關系”實驗中：
①閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至A（填“A”或“B”）端；電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和改變電阻R兩端電壓的作用；
②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片 P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)約為3V，此時，電路出現(xiàn)的故障可能是電阻R斷路；小明排除故障后繼續(xù)實驗．
（2）在探究“電流與電阻的關系”實驗中：
①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和使電阻R兩端電壓保持不變的作用；
②小明先將R﹦10Ω的電阻接入，閉合開關，調(diào) 節(jié)滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應向A（填“A”或“B”）方向移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數(shù)為2.5V，同時記下電流表的示數(shù)；
③根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖2所示，由圖象得出的結論是：電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）①連接過程中，開關應斷開，閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
滑動變阻器的作用一般有保護電路和改變電路電流或改變被測電阻兩端電壓；
②電流表幾乎無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)斷路故障；電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷電路故障的具體位置；
（2）①②探究電流與電阻的關系時，需利用滑動變阻器保持電阻兩端電壓不變；根據(jù)串聯(lián)電路分壓的知識判斷滑片移動的方向；
③分析圖示圖象得出結論．

解答 解：（1）在探究“電流與電壓的關系”實驗中：
①閉合開關前，為保護電路，應將滑動變阻器滑片移至阻值最大處；由圖中滑動變阻器的連接方法可知，閉合開關前，要將滑動變阻器的滑片移至A端；
電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全、改變電阻R兩端電壓的作用（需進行多次測量）；
②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)約為3V；電流表示數(shù)為零，說明電路存在斷路；電壓表示數(shù)為3V，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的R處斷路．
（2）在探究“電流與電阻的關系”實驗中：
①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和控制電阻R兩端電壓不變的作用；
②小明先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，15Ω的電阻會比10Ω的電阻分的電壓大，為了使電壓表示數(shù)仍然為2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點可知，應增大滑動變阻器兩端電壓，應增大滑動變阻器連入電路的阻值，因此應向A方向移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)仍然為2.5V，同時記下電流表的示數(shù)；
③根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖乙所示，小明由圖象得出的結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比．
故答案為：（1）①A；改變電阻R兩端電壓；②電阻R斷路；
（2）①使電阻R兩端電壓保持不變；②A；③電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比．

點評 本題考查了實驗分析，探究電流與電壓、電阻關系實驗，要采用控制變量法，應用控制變量法分析即可正確解題．