Question

8．如图是小乔和小丽在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验电路图．
（1）在探究“电流与电压的关系”时，选择的研究对象是定值电阻R而不是小灯泡，理由是：定值电阻的阻值不变，而灯泡的电阻与温度有关；
（2）在探究“电流与电阻的关系”时，所选定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、和20Ω，并按下列步骤进行实验：
①将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V，记下电流表的示数I，断开开关S；
②用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V，记下电流表的示数I，断开开关S；
③用20Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数大于3V，实验无法进行下去．请写出一种解决问题的方法：换用最大阻值较大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）．

Answer 1

分析 （1）在探究“电流与电压的关系”时，应控制定值电阻的阻值不变，而灯丝的电阻随温度的升高而增大即受温度的影响；
（2）②在探究“电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端的电压不变，即通过调节滑动变阻器接入电路中的电阻保持电压表的示数不变；
③根据串联电路的分压原理，换用最大阻值较大的滑动变阻器或换用电压较低的电源．

解答 解：（1）在探究“电流与电压的关系”时，应控制定值电阻的阻值不变，
因灯泡的电阻与温度有关，
所以，选择的研究对象是定值电阻R而不是小灯泡；
（2）②由①中电压表的示数为3V可知，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，
接下来的操作是：调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V，记下电流表的示数I，断开开关S；
③用20Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数大于3V，
可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻20Ω的电阻两端的电压过大造成的，
或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的，或是电源电压太大；
解决的办法：换用最大阻值较大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）．
故答案为：
（1）定值电阻的阻值不变，而灯泡的电阻与温度有关；
（2）②调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V；③换用最大阻值较大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）．

点评 本题考查了探究电流与电压和电阻的关系实验，利用好控制变量法是解决此类问题的关键，同时要注意灯泡的电阻与温度有关．