Question

14．在探究“电流与电阻的关系”的过程中．
（1）连接电路时，为了使闭合开关后，滑动变阻器的滑片P置于A端时电阻最大，如图甲中导线E应该与滑动变阻器的B（选填“A”或“B”）接线柱相连．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P的位置，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是B（只填序号）．
A、滑动变阻器断路    B、R短路   C、R断路
（3）排除故障后，将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，电流表示数如图乙所示，则电流表读数为0.3A．

电阻/Ω	5	10	15
电流/A		0.15	0.1

（4）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录实验数据，此操作中调节滑动变阻器的目的是保持定值电阻两端电压不变．
（5）再将电阻换成15Ω重复操作．
（6）分析数据可得实验结论：电压一定时，电流与电阻成反比．
（7）如果将电阻换成20Ω后，正确操作后，重复实验时，无论如何移动滑片，都不能完成实验，可能是什么原因？滑动变阻器最大阻值太小，无法保证电压表示数不变．为了正常进行实验，该怎么办？换阻值更大的滑动变阻器．

Answer 1

分析 （1）根据闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端，滑动变阻器的阻值最大，可确定导线E端与哪个接线柱连接．
（2）电流表有示数，说明电路为通路，电压表示数为零，说明电压表测量导线两端电压；通过移动滑动变阻器滑片以及电流表、电压表示数的变化判断故障的具体位置．
（3）根据电流表所选量程确定其分度值，然后即可读数；
（4）研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻阻值，并且保持不同阻值的电阻两端电压相同．
（6）在探究电流跟电压、电阻关系时，应采用控制变量法进行研究．即电阻不变时，研究电流与电压之间的关系；电压不变时，研究电流与电阻之间的关系
（7）根据串联分压特点进行分析解答．

解答 解：（1）由闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端，且使滑动变阻器的阻值最大，可知，图甲中导线E端应与滑动变阻器的B接线柱相连；
（2）电流表有示数，说明电路为通路，而电压表的示数始终为零，说明电压表测量导线两端电压，即定值电阻R短路；
（3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则由电流表指针位置可知，电流表读数为0.3A；
（4）在研究电流与电阻关系时，把定值电阻5Ω换成10Ω，根据串联电路导体两端电压与其阻值成正比知，电阻两端电压会增大；在电源电压一定时，要使电阻两端电压不变，需要调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器两端电压增大，也就是需要滑动变阻器接入电路电阻增大．调节滑动变阻器的滑片P到合适位置；
（6）由表中的数据可知，电阻两端的电压不变时，通过电阻电流的变化倍数与电阻阻值变化倍数的倒数相等，即电压一定时，电流与电阻成反比；
（7）将电阻换成20Ω后，电阻阻值变大，根据串联分压特点可知，要使电阻两端电压不变，则滑动变阻器的阻值也应变大，若无论如何移动滑片，都不能完成实验，则说明滑动变阻器最大阻值太小，为了正常进行实验，应换阻值更大的滑动变阻器．
故答案为：（1）B；（2）B；（3）0.3；（4）保持定值电阻两端电压不变；（6）电压一定时，电流与电阻成反比；（7）滑动变阻器最大阻值太小，无法保证电压表示数不变；换阻值更大的滑动变阻器．

点评 探究“电流与电压、电阻的关系”时，必须采用控制变量法的思想，研究电流与电阻的关系时，控制电压不变；研究电流与电压的关系时，控制电阻值大小不变．