Question

7．为探究电流与电压、电阻的关系，小星按电路图甲将实物连接成如图乙所示．
（1）连接实验电路时，开关应处于断开（填“闭合”或“断开”）状态，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处．
（2）请你指出图乙中连接的错误之处①电压表并联到滑动变阻器的两端②电流表的接线柱接反了
（3）电路连接正确后，在研究电流与电阻的关系时，已知电源电压为3V且保持不变，实验用到定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω
①实验中多次改变R的阻值，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变．
②图丙是选取阻值为10Ω的电阻进行实验时电流表的示数，则电流是0.2A，要完成整个实验，应该选取最大阻值不小于12.5Ω的滑动变阻器．

Answer 1

分析 （1）在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大值，以免接错，电流过大烧坏用电器；
（2）根据电流表和电压表的使用方法分析；
（3）在研究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变；串联电路中，电阻两端电压与其阻值成正比，电源电压一定，接入电路的电阻最大时，两端电压最大，要保持电压一定，必须串联一个阻值较大的电阻．

解答 解：（1）为避免接错线路，造成电流过大烧坏用电器，在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值的右端；
（2）为探究电流与电压、电阻的关系，应把电压表并联到电阻的两端；通过电流表的电流应从正接线柱流入，从负接线柱流出；
（3）实验中多次改变R的阻值，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变；由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联；电源电压为3V，电流表示数为0.2A；实验中控制电阻R两端的为电压U=IR=0.2A×10Ω=2V不变；根据串联分压可知，当定值电阻最大为25Ω时，变阻器接入阻值最大，
根据串联分压知识有$\frac{R}{{R}_{滑}}$=$\frac{{U}_{R}}{{U}_{滑}}$，即$\frac{25Ω}{{R}_{最大}}$=$\frac{2V}{1V}$，解得R_滑大=12.5Ω，即为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器．
故答案为：（1）断开；阻值最大；（2）①电压表并联到滑动变阻器的两端；②电流表的接线柱接反了；（3）①电压表示数；②0.2；12.5．

点评 此题考查探究“电流与电阻的关系”的实验，本题中涉及到了电路的连接、电流表与电压表的读数、误差产生原因及分析，综合性强，必须对欧姆定律有深入的理解．