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）如图甲所示，连接电路时，开关应处于_____状态。

（3）实验中，滑动变阻器的主要作用：一是改变电阻两端的电压大小，二是_____。

（4）闭合开关，电流表示数很大，而电压表示数很小，原因可能是_____。

（5）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：_____。

（6）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Rx阻值的表达式为Rx=_____（用I1、I2、R表示）。

Answer 1

【答案】控制变量法断开保护电路滑动变阻器接入电路的电阻过小电压表不是测量定值电阻的电压滑片移至最右端（接入最大值）

【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，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）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；

（3）在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值的作用有两个，一是为了改变电阻两端的电压，二是保护电路；

（4）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，电流表示数大，表明此时滑动变阻器接入电路的电阻过小；

（5）由电路图知，甲图中的电压表测的是变阻器的电压，即此电压不是定值电阻的电压，所以归纳不正确，即电压表不是测量定值电阻的电压；

（6）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接入，即电源电压U总=I1Rx；

滑动变阻器的阻值已知，所以将滑动变阻器最大阻值接入电路，列出表达式，故第二步应为，滑片移至最右端即接入最大值，读出电流表示数I2，此时变阻器两端电压U右=I2R；

根据串联电路的电压关系可得Rx的表达式为：

整理得：。