题目内容
16．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题图1所示．
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A（填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路和改变电阻两端的电压的作用；
②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电阻断路；小明排除故障后继续实验．
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①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；
②若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有5Ω的滑动变阻器；
③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如题2所示，小明由图象得出的结论是：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
分析 （1）①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至阻值最大处；
变阻器在电路中的基本作用是保护电路；在研究电流与电压的关系实验中，为得出普遍性的结论，要改变电阻的电压多次测量，据此分析回答的另一个作用；
②若电流表示数几乎为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，则与电压表并联的电阻断路了；
（2）①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，当换上大电阻时，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；
②根据串联电路电压的规律，求出变阻器分得的电压，当定值电阻最大时，由分压原理求出变阻器连入电路中的电阻；
③由图象，根据电流与电阻之积为定值分析得出结论．
解答 解：（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即A端；
在研究电流与电压的关系实验中，为得出普遍性的结论，要改变电阻两端的电压多次测量，故电路中滑动变阻器除起到保护电路的作用外，还有改变电阻两端的电压的作用；
②电流表示数几乎为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压3V，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，则与电压表并联的电阻断路了；
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，根据串联分压原理可知，电阻增大，其分得的电压增大，电压表示数增大（大于2.5V）；在研究电流与电阻的关系实验中，应控制电阻两端的电压不变；由串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，应增大变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数减小为2.5V，同时记下电流表的示数；
②电源电压为3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=3V-2.5V=0.5V，
变阻器的电压为电阻电压的$\frac{0.5V}{2.5V}$=$\frac{1}{5}$，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为定值电阻的$\frac{1}{5}$，当定值电阻取最大值25Ω时，变阻器连入电路中的电阻R滑=$\frac{1}{5}$×25Ω=5Ω；
故若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有5Ω的滑动变阻器；
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，由图2中的数据可知，电流与电阻之积为：IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=----=0.1A×25Ω，故小明由图象得出的结论是：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
故答案为：（1）①A；保护电路；改变电阻两端的电压；②电阻断路；
（2）①A；2.5；②5；③在电压不变时，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，考查注意事项、变阻器的作用、故障的分析、操作过程、器材的选择及数据分析的能力．
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| B． | 小明受到的重力和小明对电梯的压力是一对相互作用力 | |
| C． | 小明受到的重力和电梯对小明的支持力是一对平衡力 | |
| D． | 小明受到的重力和电梯对小明的支持力是一对相互作用力 |
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（3）代步车匀速行驶1×104m过程中做功为2×106J．则在此过程中代步车受到的牵引力是多大？代步车的行驶速度多大？
| 质量m/kg | 200 |
| 轮胎与地面的总接触面积S/cm2 | 200 |
| 总体积V/m3 | 0.75 |
| A． | 原子核 PM2.5 电子 | B． | PM2.5 电子 原子核 | ||
| C． | PM2.5 原子核 电子 | D． | 电子 原子核 PM2.5 |