题目内容
17．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1所示．
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
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定值电阻R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不同电阻的电压不变的作用；
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（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：电压保持不变的情况 下，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
分析 （1）移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，说明电路可能断路；电压表示数约为3V，说明电压表与电源连通，与电压表并联的部分之外是过好的，所以电路出现的故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路了；
（2）①在探究“电流与电阻的关系”实验中，应保持不同的定值电阻的电压不变；
②根据分压原理，判断电压表示数的变化，根据控制变量法结合串联电路电压的规律确定滑片移动的方向；
③分析图2曲线得出结论．
解答 解：（1）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定值电阴R断路；
（2）①在探究“电流与电阻的关系”实验中，应保持不同的定值电阻的电压不变，改变电阻的大小，记录电流的变化，所以变阻器的作用还起到控制不同电阻的电压不变的作用；
②当换上较大的电阻时，根据分压原理，定值电阻的电压变大，电压表示数大于2.5V，要保持电压表示数不变，应减小定值电阻的电压，增大滑动变阻器电压，根据分压原理应增大变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向A端移动，直到电压表示数为2.5V；
③在图2中，根据欧姆定律，电压表示数U=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=…，即在电压保持不变的情况 下，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
故答案为：（1）定值电阻R断路；
（2）①控制不同电阻的电压不变；②A；③在电压保持不变的情况 下，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
点评 本题探究通过导体的电流与电压和电阻的关系，考查故障的分析、控制变量法的运用、实验操作过程、根据图象归纳结论的能力，属于中等难度的题目．
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在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
5．在探究电流与电压、电阻的关系中：
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻
（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干．
【实验过程】
（1）在图2虚线框内画出如图1所示实物图的电路图．
（2）小思按图正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是电阻处断路．
（3）小涵在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右端移动（选填“左”或“右”），直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（4）接着小涵换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了表中的实验数据，分析数据得出：
导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
（5）小涵实验时所选择的滑动变阻器规格是50Ω、1A．
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻
（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干．
【实验过程】
（1）在图2虚线框内画出如图1所示实物图的电路图．
（2）小思按图正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是电阻处断路．
（3）小涵在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右端移动（选填“左”或“右”），直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（4）接着小涵换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了表中的实验数据，分析数据得出：
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
（5）小涵实验时所选择的滑动变阻器规格是50Ω、1A．
12．
在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，某同学按图所示的电路图连接实物后，该同学做如下步骤：
（1）步骤1：研究电流与电压的关系时，闭合开关S后，调节变阻器使R两端的电压成倍数变化，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数．
步骤2：研究电流与电阻的关系时，换用不同的定值电阻，调节变阻器使电压表示数不变，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数．
（2）记录的实验数据如下表
表甲：
表乙
由表甲可归纳得出的结论：电阻不变，导体中的电流跟它两端的电压成正比
由表乙可归纳得出的结论：电压不变，导体中的电流跟电阻成反比．
在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，某同学按图所示的电路图连接实物后，该同学做如下步骤：（1）步骤1：研究电流与电压的关系时，闭合开关S后，调节变阻器使R两端的电压成倍数变化，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数．
步骤2：研究电流与电阻的关系时，换用不同的定值电阻，调节变阻器使电压表示数不变，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数．
（2）记录的实验数据如下表
表甲：
| 实验 次数 | 电流 （安） | 电压 （伏） |
| 1 | 0.25 | 1 |
| 2 | 0.50 | 2 |
| 3 | 0.75 | 3 |
| 实验 次数 | 电流 （安） | 电阻 （欧） |
| 4 | 2 | 1 |
| 5 | 1 | 2 |
| 6 | 0.5 | 4 |
由表乙可归纳得出的结论：电压不变，导体中的电流跟电阻成反比．
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