在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系实验中小亮根据实验目的设计出实验电路图.并按电路图连接实验器材如图所示．其中电源电压12V不变.滑动变阻器标有“50Ω.1A 字样．(1)此实验中滑动变阻器的作用:控制导体电阻两端电压保持不变．(2)小亮正确连接电路后开始实验.当电阻箱的示数为10Ω时.闭合开关S.他发现电流表无示数.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．

在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中小亮根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图所示．其中电源电压12V不变，滑动变阻器标有“50Ω，1A”字样．
（1）此实验中滑动变阻器的作用：控制导体电阻两端电压保持不变．
（2）小亮正确连接电路后开始实验，当电阻箱的示数为10Ω时，闭合开关S，他发现电流表无示数，电压表的示数为12V．小亮检查电流表没有故障，则电路可能出现的故障是电阻箱开路．
（3）他排除电路故障后，在实验过程中，当改变电阻箱接入电路的阻值时，移动滑动变阻器的滑片可使电阻箱两端电压保持6V不变．当小亮将电阻箱的阻值由20Ω调为30Ω时，为保持电阻箱两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片适当向A端移动．（选填“A”或“B”）
（4）当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时，小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终无法达到6V，小亮同学应采取的措施是C（选填序号）
A．更换一只新的电压表
B．调节电源的输出电压到16V
C．用“1A 100Ω”的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器．

分析（1）实验过程中，移动滑动变阻器的滑片，改变其连入电路的阻值，目的是改变保持导体电阻两端的电压不变；
（2）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因；
（3）探究电流与电阻的关系实验，应控制电阻两端电压保持不变，用大电阻替换小电阻后，电阻分压变大，为保持电压不变，应移动滑片，增加滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，减小电阻两端电压，根据电路图确定滑片的移动方向；
（4）根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系，由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因．

解答解：（1）由题意知，本实验的目的是探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”，根据控制变量法的要求，应控制导体电阻两端电压保持不变；
（2）闭合开关，电压表示数较大而电流表示数为零，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，其原因可能是电阻箱开路；
（3）探究电流与电阻关系实验中，应保持电阻两端电压不变，将20Ω的电阻改装成30Ω的电阻，电阻两端电压增大，大于6V，由电路图可知，为保持电阻两端电压不变，应向A调节滑动变阻器滑片，
增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器分压，使电阻两端电压变小，直到电压表示数为6V为止；
（4）当改用60Ω的电阻时，电路中的电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{60Ω}$=0.1A
滑动变阻器的阻值为：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{R}}{I}$=$\frac{12V-6V}{0.1A}$=60Ω＞50Ω
无法使电压表的示数达到实验要求的值，是由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是小于6V，不能使电阻两端达到要求的值，故选C．
故答案为：（1）控制导体电阻两端电压保持不变；（2）电阻箱开路；（3）A；（4）C．

点评本题考查了实验操作分析、实验操作改进等问题，实验操作分析及实验改进措施是本题的难点，要根据串联电路的分压原理认真分析，然后提出改进措施．