Question

12．在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后，同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题．
（1）如图所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．
（2）在导线连接完成后，闭合开关前还应滑动变阻器的滑片移到阻值最大一端．
（3）在该探究过程中，使用滑动变阻器除了保护电路外，另一个作用是保持定值电阻两端的电压不变．
（4）一位同学在读取完电流表示数后，把阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻后就直接读取对应电流表的示数并记录．你认为这样操作不正确（填“正确”或“不正确”）．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器“一上一下”连接；②因电源为两节干电池（每节干电池的电压为1.5V），所以电压表选0～3V的量程；电压表在使用时必须并联，且要注意“+”、“-”接线柱．
（2）根据滑动变阻器的作用可知闭合开关前滑动变阻器还应达到阻值最大处．
（3）探究电流与电阻的关系，需改变电阻，并保持电阻两端的电压不变．
（4）由I=$\frac{U}{R}$可知：电压不变时，总电阻增大，电流减小；由串联电路电压的特点可知：此时定值电阻两端电压等于电源的电压减掉滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器电阻不变时，电流减小，电压减小，所以此时定值电阻两端的电压增大．在换电阻时，应断开开关再更换电阻，以防烧坏电路．

解答 解：（1）根据滑动变阻器连接的原则及电压表的正确使用，连接的电路图如图．

（2）根据滑动变阻器保护电路的作用可知：闭合开关前滑动变阻器还应达到阻值最大处；
（3）探究电流与电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，改变电阻，所以变阻器除了保护电路外，还有保持电阻两端电压不变的作用．
（4）由电路图可知：电压表测量定值电阻的电压；
由I=$\frac{U}{R}$可知：电源的电压不变时，电路的总电阻增大，电流减小；
由串联电路的电压特点可知：U_定值=U-U_滑动，滑动变阻器电阻不变时，两端的电压减小，所以电压表的示数增大；不能保持电阻两端的电压为定值；
再者，在换电阻时，应先断开开关，以防止损坏电路即电路元件，所以这样操作不正确．
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器的滑片移到阻值最大一端；（3）保持定值电阻两端的电压不变；（4）不正确．

点评 本题考查对电流、电压和电阻三者之间关系的探究，侧重考查控制变量法．关键：一是电压表和滑动变阻器的正确使用；二是欧姆定律的掌握和理解．