题目内容
5．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干．小明在实验时连接的电路如图所示．
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A（填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变改变电阻两端电压，进行多次测量作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是R处断路；小明排除故障后继续实验．
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R两端电压不变的作用；
②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着保持滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向A（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有5Ω的滑动变阻器；
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图所示，小明由图象得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比．
分析 （1）①连接过程中，开关应断开，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压；
②电流表几乎无示数，说明电路出现断路故障；电压表示数等于电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此判断电路故障的具体位置；
（2）①探究电流与电阻的关系时，需利用滑动变阻器保持电阻两端电压不变；
②根据串联电路分压的知识判断滑片移动的方向；
③根据串联电路分压的特点判断定值电阻阻值与滑动变阻器接入电路阻值的关系，据此判断；
④根据图象分析得出电流与电阻的反比例关系．
解答 解：（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压，进行多次测量的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 R处断路；
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R两端电压不变的作用；
②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向A方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③由图示电路图可知，电源电压为1.5V×2=3V，由图示图象可知，电阻两端电压为U=0.5A×5Ω=2.5V，滑动变阻器两端电压为：U滑=U-UR=3V-2.5V=0.5V，由串联电路电流I处处相等，定值电阻与滑动变阻器接入电路的阻值之比：$\frac{R}{{R}_{滑}}$=$\frac{\frac{{U}_{R}}{I}}{\frac{{U}_{滑}}{I}}$=$\frac{{U}_{R}}{{U}_{滑}}$=$\frac{2.5V}{0.5V}$=$\frac{5}{1}$，则R滑=$\frac{1}{5}$R，即：定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的5倍，
使所给的5个定值电阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”分别接入电路中都能正常进行实验，当定值电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为：R滑最大=$\frac{1}{5}$R=$\frac{1}{5}$×25Ω=5Ω，若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，滑动变阻器最大阻值至少为5Ω，则应该选取至少标有5Ω的滑动变阻器；
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比．
故答案为：（1）①A；改变电阻两端电压，进行多次测量；②R处断路；（2）①控制电阻R两端电压不变；②A；③5；④电压一定时，电流与电阻成反比．
点评 本题考查了实验分析，探究电流与电压、电阻关系实验，要采用控制变量法，应用控制变量法分析即可正确解题．
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如图，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光，如果把三棱镜倒置（即a朝下），会出现的现象是（ ）| A． | 太阳光不会发生色散 | |
| B． | 太阳光发生色散，但各种色光的排列杂乱无章 | |
| C． | 太阳光发生色散，光屏上红光在最上方，紫光在最下方 | |
| D． | 太阳光发生色散，光屏上紫光在最上方，红光在最下方 |
| A． | 在串联电路中开关位置不同，其控制作用也不同 | |
| B． | 在并联电路中，只要支路开关闭合，所在支路的用电器就能工作 | |
| C． | 马路上的路灯傍晚时同时亮，说明这些路灯之间是串联的 | |
| D． | 电动自行车的电机与喇叭之间是并联的 |
| A． | 闭合开关后，灯L1先亮，因为电流从电源的正极流出 | |
| B． | 闭合开关后，灯L2先亮，因为金属导体靠自由电子导电，自由电子的移动方向是从电源的负极到正极 | |
| C． | 闭合开关后，灯L1、L2同时亮，分不出先后 | |
| D． | 把开关S接到L1和L2之间，开关S的作用会发生改变 |
| A． | 甲物体的体积一定小于乙物体 | |
| B． | 甲物体的体积一定大于乙物体 | |
| C． | 甲物体的体积一定等于乙物体 | |
| D． | 如果甲是空心的，乙是实心的，甲的密度一定小于乙的密度 |
| A． | 宇宙是一个有层次的天体系统，太阳是宇宙的中心 | |
| B． | 物质是由分子组成的，分子是不可再分的最小粒子 | |
| C． | 只要人的视力足够好，就能凭肉眼就能看到电子 | |
| D． | 物理学家汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是有结构的 |
