题目内容

3．如图是小乔和小丽在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验电路图．
（1）在探究“电流与电压的关系”时，选择的研究对象是定值电阻R而不是小灯泡，理由是定值电阻的阻值不变，而灯泡的电阻与温度有关；；
（2）本次实验中滑动变阻器的作用是控制定值电阻的电压不变；
（3）在探究“电流与电阻的关系”，所选定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω，并按下列步骤进行实验：
①将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V，记下电流表示数I，断开开关S；
②用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V，记下电流表的示数I，断开开关S；
③用20Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数大于3V，实验无法进行下去．请写出一种解决问题的方法换用最大阻值较大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）．

分析 （1）在探究“电流与电压的关系”时，应控制定值电阻的阻值不变，而灯丝的电阻随温度的升高而增大即受温度的影响；
（2）根据控制变量法回答；
（3）②在探究“电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端的电压不变，即通过调节滑动变阻器接入电路中的电阻保持电压表的示数不变；
③根据串联电路的分压原理，换用最大阻值较大的滑动变阻器或换用电压较低的电源

解答 解：（1）在探究“电流与电压的关系”时，应控制定值电阻的阻值不变，因灯泡的电阻与温度有关，所以，选择的研究对象是定值电阻R而不是小灯泡；
（2）探究电流与电压和电阻的关系时，应控制不同电阻的电压不变，所以变阻器的作用是控制定值电阻的电压不变；
（3）②由①中电压表的示数为3V可知，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，接下来的操作是：调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V，记下电流表的示数I，断开开关S；
③用20Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数大于3V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻20Ω的电阻两端的电压过大造成的，或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的，或是电源电压太大；
解决的办法：换用最大阻值较大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）．
故答案为：
（1）定值电阻的阻值不变，而灯泡的电阻与温度有关；
（2）控制定值电阻的电压不变；
（3）②调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V；③换用最大阻值较大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）．

点评 本题考查了探究电流与电压和电阻的关系实验，利用好控制变量法是解决此类问题的关键，同时要注意灯泡的电阻与温度有关

练习册系列答案
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