Question

8．为探究“通过导体的电流跟电压、电阻的关系”．
（1）请按电路图用笔画线代替导线完成实物图的连接．

（2）步骤1：保持定值电阻R的阻值不变，闭合开关S后，多次改变R两端的电压，并记录对应电压表和电流表示数，比较电流随电压的变化．
步骤2：保持定值电阻两端电压不变，换用5Ω、10Ω、15Ω，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数，比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等．
①“步骤1”的设计目的是为了探究电阻一定时，电流与电压的关系；
②当某同学在按“步骤2”做时，选一个“5Ω”的电阻，测得电流表示数为0.4A，当拆下“5Ω”的电阻，直接接入“10Ω”的电阻时，发现电流表的示数大于0.2A，为达到实验目的，滑片应该向右移动．继续接入“15Ω”的电阻，闭合开关无论如何移动滑片都不能使电压表的示数与前两次保持一致，可能的原因是滑动变阻器最大阻值太小．

Answer 1

分析 （1）将电压表与电阻并联，滑动变阻器串联在电路中；
（2）①应用控制变量法根据实验步骤判断实验目的；
②探究电流与电阻的关系时，更换电阻后，应调节滑动变阻器阻值，控制电阻两端电压不变；
③根据串分压的知识结合欧姆定律分析造成现象的原因．

解答 解：（1）将电压表与电阻并联，根据电路图，滑动变阻器的下面接左边的接线柱，如图所示：

（2）①由实验步骤1可知，实验时控制电阻两端电压改变而电阻阻值不变，测出通过电阻的电流，实验是为了探究电流与电压的关系．
②探究电流与电阻的关系实验时，应保持电阻两端电压不变，电流与电阻阻值的乘积不变，是一个定值；
实验时，选一个“5Ω”的电阻，测得电流表示数为0.4A，则电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V；
当换“10Ω”来做时，电阻增大，则电阻两端的电压会变大，此时电流表的示数会大于0.2A；
为使电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动，保持电阻两端的电压为2V不变；
③换接15Ω电阻时，根据串分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，
电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的最大阻值太小（或定值电阻两端的电压保持太低或电源电压太高）．
故答案为：（1）电阻一定时，电流与电压的关系；（2）大于；右；滑动变阻器最大阻值太小；

点评 本题是“探究电流与电压、电阻的关系”的实验，考查了电路的连接、电路故障的判断、滑动变阻器使用及选择等，属该实验的常见问题，应熟练掌握．实验中应控制定值电阻两端的电压不变，应用串联电路特点及欧姆定律是解题的关键