Question

【題目】某實驗小組同學在“探究電流與電壓的關系”實驗中：

（1）應該采用的實驗方法是_____。

（2）實驗中，滑動變阻器的主要作用：一是保護電路，二是__________________。

（3）如圖甲連接電路，閉合開關，電流表示數很大，而電壓表示數很小，原因可能是__________。

（4）通過圖乙U﹣I圖象得出錯誤的結論：在電阻不變時，通過的電流與電壓成反比。請你分析錯誤的原因：______________。

（5）該小組的同學們為了測定待測電阻Rx的阻值，在圖甲電路（電源電壓恒定）中接入電阻Rx替換R0，電流表和電壓表的位置保持不變，則他們應進行的操作：

①閉合開關S，將滑片移至最左端，讀出電流表示數為I1；

②______________，讀出電流表示數為I2；

③待測電阻R x阻值的表達式為Rx=______________（用I 1、I 2、R表示）。

Answer 1

【答案】控制變量法 改變定值電阻兩端電壓 滑動變阻器接入電路的電阻過小 電壓表不是定值電阻的電壓 滑片移至最右端（接入最大阻值）

【解析】

（1）實驗中研究通過定值電阻的電流與其兩端電壓的關系時，應該保持電阻的阻值不變，改變滑動變阻器的阻值，從而改變定值電阻兩端的電壓，此方法為控制變量法；

（2）在探究電流與電壓的關系實驗中，改變滑動變阻器的阻值，其主要作用有二：一是保護電路；二是改變定值電阻兩端的電壓；

（3）由圖甲可知，變阻器與電阻串聯，電壓表測變阻器電壓，根據串聯電路的分壓特點，變阻器提供的電阻越大，其兩端電壓越高，由此題可知，電壓表示數很小，表明此時滑動變阻器接入電路的電阻過小，則此時由于電阻小，電路中電流較大，所以電流表示數很大，即原因是：滑動變阻器接入電路的電阻過小；

（4）根據甲圖知，電壓表測的是變阻器的電壓，不是定值電阻的電壓，而變阻器的電阻是不斷改變的，所以歸納得出了錯誤的結論，正確的方法應將電壓表與定值電阻并聯，再分析得出結論；

（5）①由題可知，閉合開關S，將滑片移至最左端，讀出電流表示數為I1；此時電路中只有Rx，則電源電壓；

②第二步中利用滑動變阻器的最大阻值，即最大阻值時相當于一個定值電阻，根據電源電壓不變可以得出關系式，得出未知電阻，所以將滑片移至最右端（接入最大值），讀出電流表示數I2；此時電源電壓；

③因為電源電壓不變，所以：，

整理得，Rx的表達式為：。