Question

8．在“探究电压一定，电流与电阻的关系”实验中，实验室提供的实验器材有：电源一个（两端电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，六个定值电阻（阻值分别为：4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、14Ω、25Ω）、三只滑动变阻器（规格分别为：甲：“10Ω 1A”、乙“15Ω  1A”丙“20Ω 0.3A”），导线若干．实验前电压表和电流表已调零，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）连接实验电路的过程中开关应断开．
（2）闭合开关前，应把滑动变组器的滑片调到A端（选填：“A“或”B“）．
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表有示数，电压表示数始终为零，则可能是导线e出现断路．
（4）故障排除后．先将25Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V．并记下相应的电流值；然后改接14Ω的电阻，此时滑片应向B端滑动（选填：“A“或“B”）为了用六个定值电阻分别进行实验，他应该选择的一个滑动变阻器规格是乙．（选填甲、乙或丙）
（5）小张测出了六组数据来分析电压一定时，电流与电阻的关系，他多次测量的目的是B（选填A或B）
A、减小误差    B、使结论具有普遍性，避免偶然性

次数	1	2	3	4	5	6
电阻	4Ω	6Ω	8Ω	10Ω	14Ω	25Ω
电流	0.50A	0.33A	0.25A	0.20A	0.14A	0.08A

（6）通过分析数据，可以得出的结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
（7）该实验过程中，要示电压一定，用到了物理学中一种极为重要的研究方法：是控制变量法法．

Answer 1

分析 （1）连接实验电路的过程中开关应断开；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，分析电路连接确定移动方向；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表有示数，电压表示数始终为零，电压表断路；
（4）本实验中用小电阻替换大电阻后，电阻分压变小，电压表示数变小，为保持电阻两端电压不变，应增加滑动变阻器接入电路的阻值，减小滑动变阻器的分压，使定值电阻两端电压变大，以便保持电阻两端电压不变；
根据出定值电最小时的电路电流，由串联电路特点，然后选择滑动变阻器；
（5）要使得到的规律具有普遍性，需要多次实验；
（6）分析表格数据中电流与电阻的变化关系得出结论；
（7）电流与电压和电阻有关，探究中要使用控制变量法．

解答 解；
（1）为了保护电路，连接实验电路的过程中开关应断开；
（2）根据实物电路结合滑动变阻器的使用规则，可知在实验中，闭合开关前，应该将滑片移到A端；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数始终为零，可以确定电压表断路，分析电路可知是导线e断路了；
（4）用25Ω的电阻做完实验后，然后将14Ω的电阻接入电路，定值电阻分压变小，电压表的示数将变小，为保持电阻两端电压不变，由电路图可知，应向B端移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，减小滑动变阻器分压，增大定值电阻两端电压，以便保持定值电阻电压不变；
当定值电阻25Ω接入电路中时，电压表的示数为2V，则电路中的电流为I=$\frac{2V}{25Ω}$=$\frac{2}{25}$A，
此时滑动变阻器应该接入的阻值为R_滑=$\frac{3V-2V}{\frac{2}{25}A}$=12.5Ω；
而当接入4Ω电阻时，电路中的电流为I=$\frac{2V}{4Ω}$=0.5A＞0.3A，综合上述，可知应该选择规格为“15Ω 1A”，即应选择乙变阻器；
（5）探究电压一压，电流与电阻的关系的实验时，为了使得到规律具有普遍性，所以要进行多次实验．故选B；
（6）由表格数据，可知通过导体的电流与导体的电阻乘积是定值，所以，可得结论电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
（7）电流与电压和电阻有关，探究电流与电阻关系，控制电压不变，用到的物理学中一种极为重要的研究方法是控制变量法．
故答案为：（1）断开；（2）A；（3）e；（4）B；乙；（5）B；（6）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；（7）

点评 本题是探究电压一压，电流与电阻的关系实验，考查了实验注意事项、故障判断、根据分析等，考查的非常全面，关键是要能熟练运用控制变量法．