Question

8．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元件安全和改变电阻R两端电压的作用；
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R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电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和使电阻R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，由图象得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）①连接过程中，开关应断开，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压；
②电流表几乎无示数，说明电路出现断路故障；电压表示数等于电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此判断电路故障的具体位置；
（2）①②探究电流与电阻的关系时，需利用滑动变阻器保持电阻两端电压不变；根据串联电路分压的知识判断滑片移动的方向；
③分析图示图象得出结论．

解答 解：（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处；由图中滑动变阻器的连接方法可知，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移至A端；
电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全、改变电阻R两端电压的作用（需进行多次测量）；
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；电流表示数为零，说明电路存在断路；电压表示数为3V，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的R处断路．
（2）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R两端电压不变的作用；
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，15Ω的电阻会比10Ω的电阻分的电压大，为了使电压表示数仍然为2.5V，根据串联分压的特点可知，应增大滑动变阻器两端电压，应增大滑动变阻器连入电路的阻值，因此应向A方向移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数仍然为2.5V，同时记下电流表的示数；
③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，小明由图象得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比．
故答案为：（1）①A；改变电阻R两端电压；②电阻R断路；
（2）①使电阻R两端电压保持不变；②A；③电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比．

点评 本题考查了实验分析，探究电流与电压、电阻关系实验，要采用控制变量法，应用控制变量法分析即可正确解题．