Question

2．在探究欧姆定律里电流与电阻的关系实验中（电源电压恒为6V）

（1）根据小明设计的甲图，用铅笔连线将乙图的实物图连接完整．
（2）闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，目的是保护电路．
（3）闭合开关S进行试触，如果电流表指针向左偏转，说明电流表正负接线柱接反了；
（4）正确连接电路后，测出R₁=5Ω、两端电压为1.5V时的电流，并记录相关数据．然后将电阻R₁由5Ω换成10Ω，此时他应将滑动变阻器触头P向B端滑动（A或B），使电压表的示数为1.5V时为止．此时，电路中的电流将变小（填“变大”或“变小”）．此实验是采用了控制变量法进行探究的．该实验中滑动变阻器的主要作用是保持电阻两端的电压不变．

Answer 1

分析 （1）电压表应与被电路并联，根据题意，选择合适量程，滑动变阻器接入电路时，所用接线柱应“一上一下，各用一个”；
（2）为防止电路中电流过大而损坏电路器件，在闭合开关前，应将滑片置于最大阻值处；
（3）电流表接入电路时，电流应从正接线柱流入，从负接线柱流出，否则指针会向左偏转；
（4）研究电流与电阻的关系时，控制电阻两端的电压不变，通过移动滑动变阻器滑片来实现，物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．

解答 解：（1）由题可知，电压表示数要保持1.5V不变，因此采用0～3V量程并与R₁并联，变阻器采用“一上一下，各用一个”的接法，如图1；
（2）闭合开关之前，滑动变阻器的接入电阻应最大，目的是保护电路；
（3）闭合开关，电流表指针向左偏转，说明电流表正负接线柱接反了；
（4）将电阻R₁由5Ω换成10Ω，两端电压升高，要保持电压不变，需要将滑动变阻器两端电压升高，根据串联电路的分压特点，需增大变阻器接入电路中的电阻值，所以滑动变阻器滑片要向B端移动，直至电压表示数为为1.5V；
电源电压一定，电路电阻增大，所以通过的电流变小；
在研究电流与电阻的关系时，要保持电压一定，改变电阻，采用的是控制变量法．
该实验中滑动变阻器的主要作用时保持电阻两端的电压不变．
故答案为：（1）如图1；（2）最大阻值处；保护电路；（3）电流表正负接线柱接反了；（4）B；1.5；变小；控制变量；保持电阻两端的电压不变．

点评 此题主要考查的是控制变量法在物理实验中的运用和电路故障的分析，以及串联电路分压规律的应用．考查的知识点比较多，比较全面．