Question

10．在”电流与电压、电阻的关系“实验中，实验室提供的器材有：电源一个（两端电压恒为3V）、电流表、电压表、开关、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和25Ω的定值电阻、滑动变阻器（20Ω  1A）导线若干．实验前电压表和电流表已凋零，实验时用导线a、b、c、d、e、f和g按如图所示方式连接电路．

（1）请你依据实物图在虚线框内出相对应的电路图．
（2）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到A端（选填：“A”或“B”）．
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表示数始终为零，电压表有示数，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无变化，则可能是导线f出现断路．
（4）故障排除后，小明先探究“电流与电压的关系”，他将10Ω的定值电阻接入电路中，调节滑片，测出几组电流、电压值，并将其描述在坐标系中，如图所示
①请在图中作出I-U图象；
②通过分析图象，可以得出结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
（5）在探究“电流与电阻的关系”时，小明先将25Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为2V．并记下相应的电流值；断开开关，然后改接15Ω的电阻，闭合开关，此时滑片应向B端滑动（选填：“A”或“B”），直到电压表示数为2V．

Answer 1

分析 （1）根据实物图画出电路图；
（2）为保护电路，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处；
（3）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻所在支路断路了；
（4）①根据图中所做的点连线作图；②分析图象得出结论；
（5）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上小电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向．

解答 解：（1）根据实物图画出电路图，如下左所示：

（2）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，端A端；
（3）经分析，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表示数始终为零，电压表有示数，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无变化，则可能是导线f出现断路；
（4）①根据图中所做的点连线，如上如所示；
②通过分析图象，电流随电压的变化图象为一直线，故可以得出结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）改接较小的电阻时根据分压原理，电压表示数变小，因在探究“电流与电阻的关系”时，要控制电压表示数不变，根据串联电路电压的规律，要增大电压表示数，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故闭合开关，此时滑片应向B端滑动直到电压表示数为2V．
故答案为：（1）如上左所示：（2）A；（3）f；（4）如上右所示；（5）B；电压表示数为2V．

点评 本题研究电流与电压、电阻的关系，考查实物图与电路图的转换，注意事项、故障分析、作图及数据的处理能力及实验的操作过程及控制变量法的运用．