Question

7．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、30Ω）、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电阻两端电压保持不变的作用；
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若要使所给的6个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取标有10Ω的滑动变阻器；（选填“5Ω”或“10Ω”）
④小明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，由图象可知I与R的关系式：I=$\frac{2.5V}{R}$．
（2）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有测电功率（只要求填写一个实验名称）．

Answer 1

分析 （1）探究电流与电阻的关系实验，应控制电阻两端电压不变而改变电阻阻值，测出不同阻值对应的电流，然后找出电流与电阻的关系；根据控制变量法的要求，应用串联电路特点与欧姆定律分析答题．
（2）根据实验器材与实验原理分析答题．

解答 解：（1）①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻两端电压保持不变的作用；
②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，定值电阻阻值变大，定值电阻分压变大，定值电阻两端电压大于2.5V，为保持电阻两端电压不变，应增加滑动变阻器的分压，使滑动变阻器接入电路的阻值百度那，由图示电路图可知，应向A端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电源电压为3V，定值电阻两端电压为2.5V，则滑动变阻器两端电压为3V-2.5V=0.5V，定值电阻两端电压是滑动变阻器两端电压的5倍，由串联电路特点可知，定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的5倍，定值电阻最大阻值30Ω，用此电阻进行实验时，滑动变阻器接入电路的阻值应为6Ω，则应选最大阻值为10Ω的滑动变阻器．
④由图2所示图象可知，电压与电阻的乘积是定值，为2.5V，即：IR=2.5V，则：I=$\frac{2.5V}{R}$；
（2）该实验装置可以测出电阻两端电压与通过电阻的电流，由P=UI可以求出电阻消耗的电功率，由欧姆定律可以求出电阻阻值，使用该实验电路，还可以进行探究测电功率或测电阻的实验．
故答案为：（1）①控制电阻两端电压保持不变；②A；③10；④I=$\frac{2.5V}{R}$；（2）测电功率．

点评 本题考查了探究电流与电阻关系实验，实验应用了控制变量法，应用控制变量法分析实验步骤与实验数据，应用串联电路特点与欧姆定律可以解题．