Question

17．小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”．
（1）要求滑动变阻器滑片向右移动，电流表示数减小，请用笔画线代替导线，继续完成图乙中实验电路的连接．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到B端（填“A”或“B”）．
（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于电阻R断路造成的．
（4）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示：

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/V	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

小明在本次实验中所用电阻R的阻值为5Ω；通过分析上表数据可以得到的初步结论是：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
（5）若用此实验器材测某电阻的阻值，涉及到的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（6）在这两个电学实验中，“电流与电压的关系”和“伏安法测电阻”的实验中，都要用到滑动变阻器，关于变阻器的说法错误的是C
A．都起到了保护电路的作用
B．都改变电路中电流的大小
C．都完成多次测量求平均值的作用
D．闭合开关前，都要把阻值调到最大．

Answer 1

分析 （1）将电压表与电阻并联，根据电源电压确定电压表的量程；
将滑动变阻器串联在电路中，要接一上一下；
（2）为保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明与电压表并联的电路断路；
（4）由欧姆定律可求出导体电阻，由表中数据找出电压与对应的电流，可知通过导体的电流跟导体两端的电压的关系；
（5）测电阻的实验原理：R=$\frac{U}{I}$；
（6）滑动变阻器在电学实验中的基本作用是保护电路，在探究电流与电压关系的实验中，是通过改变电压和电流得到普遍性的结论；在测量电阻中是为了实现多次测量求平均值．

解答 解：（1）将电压表与电阻并联，电源由两节干电池组成，所以电压表可选择0～3V的量程；滑动变阻器与电阻串联，已接了上面一个接线柱，根据电路图，应再接下面的A接线柱，如图所示：

（2）滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大，起到保护电路的作用；
（3）电流表指针无偏转，电路可能存在断路；电压表指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，则电路故障是：与电压表并联的电阻断路；
（4）由表格中数据知，当U=0.5V时，I=0.1A，则定值电阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
由表格中数据知，电阻的阻值不变，电压增大为原来的几倍，电路中的电流便增大为原来的几倍，可得电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
（5）用电压表和电流表分别测出电阻两端的电压及通过电阻的电流，便可根据R=$\frac{U}{I}$计算出电阻的阻值；
（6）在探究电流与电压的关系、伏安法测电阻的实验中：
在闭合开关前，滑动变阻器的滑片都要调到最大阻值处，起到保护电路的作用；故AD说法正确；
在实验过程中，调节滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流，故B说法正确；
伏安法测电阻实验滑动变阻器的作用是多次测量求平均值来减小误差，而其它两个实验不是，故C说法错误．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）电阻R断路；（4）5；电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（5）R=$\frac{U}{I}$；（6）C．

点评 此题是探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验，要掌握电流和电压之间的关系；考查了学生实物电路图的连接、故障判断、电阻的计算等，都是常考的问题要掌握好．