Question

16．在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中，按圖1所示連接電路，已知電源電壓為3V不變，保持定值電阻R=5Ω不變，閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′，得到多組數(shù)據(jù)，如下

電壓/V	1	2	3
電流/A	0.2	0.4	0.6

此實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路；改變電阻兩端的電壓和電流，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可歸納得出電流跟電壓的關(guān)系是電阻一定，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比．
探究電流與電阻的關(guān)系：

此實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路；保持電阻兩端的電壓不變．
①讓5Ω電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成7.5Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右 （填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為1.5 V時(shí)，記錄電流表示數(shù)；
③將7.5Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示．出現(xiàn)上述情況的原因可能是B
A．滑動(dòng)變阻器最大阻值太大   B．滑動(dòng)變阻器最大阻值太小
C．滑動(dòng)變阻器斷路          D．定阻電阻短路．
④根據(jù)圖讀數(shù)推測(cè)，若不改變電源及滑動(dòng)變阻器仍保持電電壓表的示數(shù)為1.5V，所選用的定值電阻最大阻值應(yīng)為10Ω．

Answer 1

分析 （1）在探究電流跟電壓、電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行研究．即電阻不變時(shí)，研究電流與電壓之間的關(guān)系，滑動(dòng)變阻器的作用是：保護(hù)電路；改變電阻兩端的電壓和電流；
（2）電壓不變時(shí)，研究電流與電阻之間的關(guān)系，滑動(dòng)變阻器的作用是：保護(hù)電路；保持電阻兩端的電壓不變．
②③根據(jù)串分壓的知識(shí)，電阻越大，分得的電壓越大，要保持電壓表的示數(shù)不變，需通過滑動(dòng)變阻器進(jìn)行調(diào)；
④根據(jù)串聯(lián)電路的分壓和歐姆定律計(jì)算定值電阻的最大阻值．

解答 解：（1）在探究電流跟電壓、電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行研究．即電阻不變時(shí)，研究電流與電壓之間的關(guān)系，滑動(dòng)變阻器的作用是：保護(hù)電路；改變電阻兩端的電壓和電流；
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論：電阻一定，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比；
（2）電壓不變時(shí)，研究電流與電阻之間的關(guān)系，滑動(dòng)變阻器的作用是：保護(hù)電路；保持電阻兩端的電壓不變．
②根據(jù)串分壓的知識(shí)，將5Ω電阻換成7.5Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，所以應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑片向右滑動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為1.5V；
③將7.5Ω電阻換成15Ω電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓太大，則不是電阻短路，并說明滑動(dòng)變阻器的分得的電壓太小，則是由于滑動(dòng)變阻器阻值太小造成的，故選B；
④電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.12A，電壓表的量程為0-3V，示數(shù)為1.8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律：滑動(dòng)變阻器的電壓為3v-1.8V=1.2V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1.2V}{0.12A}$=10Ω
，因?yàn)殡娫措妷簽?V，定值電阻的電壓為1.5V，故電阻的電壓與滑動(dòng)變阻器的電壓相同，電阻也相同，故定值電阻的最大阻值為10Ω．
故答案為：保護(hù)電路；改變電阻兩端的電壓和電流；電阻一定，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比；保護(hù)電路；保持電阻兩端的電壓不變；②右；③B；④10．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑動(dòng)變阻器的作用、使用等問題，以及控制變量法的應(yīng)用，熟悉控制變量法的實(shí)施環(huán)節(jié)并正確運(yùn)用，是解決此類實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵．