Question

在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路图如图甲所示．

（1）该实验用到的主要物理方法是

 

．
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是

 

A．电流表坏了    B．  滑动变阻器短路    C．电阻处接触不良    D．电阻短路
（3）排除电路故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，实验数据记录如下表．其中第5次实验电流表示数如图乙所示，其读数为

 

A，
此时电压表的示数为

 

V．

实验次数	1	2	3	4	5
电阻R/Ω	5	10	15	20	25
电流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（4）若电源电压为4.5V，为了完成上表中各次实验，滑动变阻器的最大阻值至少为

 

Ω．
（5）实验的结论是：

 

．
（6）利用本实验的实验器材，还能完成的实验是：

 

（只写一个实验的名称）．

Answer 1

分析：（1）电流与电压和电阻有关，探究过程中，需用到控制变量法；
（2）电流表无示数，则电路断路，电压表示数接近电源电压，则与电压表并联的电路断路；
（3）根据图乙读出电流表的示数，由U=IR计算出电阻两端的电压；
（4）实验中应保持电阻两端的电压不变，根据串分压的知识，电阻越大，所需滑动变阻器的电阻越大，根据串联电路的有关知识，求出滑动变阻器两端的电压，根据R=

U

I

求出其电阻值；
（5）分析表格中数据，得出电流和电阻的反比例关系；
（6）在已知电流和电压的情况下，可根据P=UI或R=

U

I

求出电功率或电阻．

解答：解：（1）电流和电压、电阻有关，所以在探究电流和电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变，可知该实验用到的主要物理方法是控制变量法．
（2）电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压则可能是与电压表并联的电阻接触不良造成；
（3）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其读数为0.12A，
此时电压表的示数为U=IR=0.12A×25Ω=3V．
（4）若电源电压为4.5V，则当电阻为25Ω时，滑动变阻器两端的电压为U滑=4.5V-3V=1.5V；
电路中的电流为0.12A，则滑动变阻器的最大阻值为：
R_滑=

U滑

I

=

1.5V

0.12A

=12.5Ω．
（5）由表格中数据知，电压不变，电阻增大为原来的几倍，电流便减小为原来的几分之一，可得：电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（6）根据R=

U

I

或P=UI，用此实验器材还能测量导体的电阻或导体的电功率．
故答案为：（1）控制变量法；（2）C；（3）0.12；1.5；（4）12.5；（5）电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比；（6）测量导体的电阻（或测量导体的电功率）．

点评：此题是探究电流和电阻的关系实验，考查了控制变量法的应用，同时考查了电流表的读数、欧姆定律在串联电路中的应用，该实验中有关电路故障的分析和滑动变阻器最大阻值的计算是本题的难点．