Question

【题目】某实验小组同学在“探究电流与电压的关系”实验中：

（1）应该采用的实验方法是_____。

（2）实验中，滑动变阻器的主要作用：一是保护电路，二是__________________。

（3）如图甲连接电路，闭合开关，电流表示数很大，而电压表示数很小，原因可能是__________。

（4）通过图乙U﹣I图象得出错误的结论：在电阻不变时，通过的电流与电压成反比。请你分析错误的原因：______________。

（5）该小组的同学们为了测定待测电阻Rx的阻值，在图甲电路（电源电压恒定）中接入电阻Rx替换R0，电流表和电压表的位置保持不变，则他们应进行的操作：

①闭合开关S，将滑片移至最左端，读出电流表示数为I1；

②______________，读出电流表示数为I2；

③待测电阻R x阻值的表达式为Rx=______________（用I 1、I 2、R表示）。

Answer 1

【答案】控制变量法 改变定值电阻两端电压 滑动变阻器接入电路的电阻过小 电压表不是定值电阻的电压 滑片移至最右端（接入最大阻值）

【解析】

（1）实验中研究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系时，应该保持电阻的阻值不变，改变滑动变阻器的阻值，从而改变定值电阻两端的电压，此方法为控制变量法；

（2）在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值，其主要作用有二：一是保护电路；二是改变定值电阻两端的电压；

（3）由图甲可知，变阻器与电阻串联，电压表测变阻器电压，根据串联电路的分压特点，变阻器提供的电阻越大，其两端电压越高，由此题可知，电压表示数很小，表明此时滑动变阻器接入电路的电阻过小，则此时由于电阻小，电路中电流较大，所以电流表示数很大，即原因是：滑动变阻器接入电路的电阻过小；

（4）根据甲图知，电压表测的是变阻器的电压，不是定值电阻的电压，而变阻器的电阻是不断改变的，所以归纳得出了错误的结论，正确的方法应将电压表与定值电阻并联，再分析得出结论；

（5）①由题可知，闭合开关S，将滑片移至最左端，读出电流表示数为I1；此时电路中只有Rx，则电源电压；

②第二步中利用滑动变阻器的最大阻值，即最大阻值时相当于一个定值电阻，根据电源电压不变可以得出关系式，得出未知电阻，所以将滑片移至最右端（接入最大值），读出电流表示数I2；此时电源电压；

③因为电源电压不变，所以：，

整理得，Rx的表达式为：。