题目内容
8．如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6V的电源．电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器一个，导线若干．
（l）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整，要求：滑片向右移电流变大（导线不允许交叉）．
（2）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表1所示．
①闭合开关后，电流表无示数，但电压表有示数，原因可能是C．
A、电流表断路 B、电压表断路 C、R断路 D、滑动变阻器断路
②根据表1数据可得到结论电阻一定时，电流与电压成正比．
表一
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
①实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视B；
A．变阻器滑片 B．电压表示数 C．电流表示数
②为了顺利完成本实验，他所选择的变阻器是C（选填序号）；
A．10Ω 1.5A B．20Ω 1A C．30Ω 0.5A
③由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第3次实验的数据存在错误．产生错误的原因是没有移动滑片就读电流表示数，正确的数据应该是0.2A．改正错误后，由表2可得结论：电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比．
（4）将定值电阻换成小灯泡，利用该实验电路还能测出小灯泡的电阻．
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片要放在最左端．（选填“左”或“右”）
②闭合开关无论怎样移动滑片，观察到电压表、电流表示数都不变，且灯炮始终很亮，其原因可能是滑动变阻器的接线柱接了上面两个；
③若小灯上标有“2.5V 0.3A”字样，该灯正常发光时，灯丝电阻阻值为8.3Ω；当该灯两端电压为2V时，灯丝电阻阻值小于（填“大于”、“小于”、“等于”）正常发光时的电阻．
分析 （1）电压表并联在定值电阻两端，要注意正负接线柱的连接，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）①常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因；
②根据表格中的数据分析；
（3）①要研究导体中的电流与电阻的关系，需保持导体两端的电压不变；②根据表格乙计算出电阻两端的电压结合串联电路中电流、电压的关系及欧姆定律计算出滑动变阻器所需的最大阻值进行判断；③探究电流与电阻关系时，要保持电压一定，分析表中数据得出结论；
（4）①闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大；②根据滑动变阻器的作用分析；③根据欧姆定律和影响电阻的因素分析．
解答 解：（1）电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：
（2）①A、若电流表断路，则电流表和电压表都不会有示数，不正确；
B、若R断路，则电流表示数为零，电压表示数几乎等于电源电压，正确；
C、若R短路，则电流表示数不为零，电压表示数为零，不正确；
D、若滑动变阻器断路，则都无示数，不正确；
故选B．
②由表格中的数据可知，电压增大，电流也增大，故结论为：电阻一定时，电流与电压成正比；
（3）①研究导体中的电流与电阻的关系，要保持电阻两端的电压不变，所以在移动变阻器的滑片时，眼睛应注视电压表的示数；
②由表格中数据知，电阻两端的电压U=IR=0.6A×5Ω=3V，
滑动变阻器两端的电压应为：U滑=6V-3V=3V；
由表格中数据知，当电阻为15Ω时，电路中的电流为0.24A，所以：
R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.12A}$=25Ω，AB的最大阻值太小，所以应选择C；
③当接入电阻R2=10Ω时，电路中的电流为I2=0.3A，此时滑动变阻器接入的阻值为R=$\frac{U-{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω，将R2换为R3=15Ω时，滑动变阻器滑片位置不动，此时电流中的电流为I=$\frac{U}{R+{R}_{3}}$=$\frac{6V}{10Ω+15Ω}$=0.24A，故第3次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了，由于电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故应该为0.2A
；
（4）①闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，即最左端；②闭合开关无论怎样移动滑片，观察到电压表、电流表示数都不变，且灯炮始终很亮，说明电阻很小，滑动变阻器起不到调节作用，故滑动变阻器的接线柱接了上面两个；③灯泡的电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=8.3Ω；电压越大，功率越大，灯丝温度越高，灯丝电阻越大，故当该灯两端电压为2V时，灯丝电阻阻值小于正常发光时的电阻．
故答案为：（1）如图；（2）①C；②电阻一定时，电流与电压成正比；（3）①B；②C；③3；没有移动滑片就读电流表示数；0.2；电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比；（4）①左；②滑动变阻器的接线柱接了上面两个；③8.3；小于．
点评 此题为实验中最为典型的探究电流与电压、电阻关系的实验题，该题关键难点是分析第三次实验电流表示数错误原因，要充分把握电压一定．
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