Question

17．小明用如圖甲所示的電路探究“通過導體的電流跟導體兩端電壓的關系”．
（1）要求滑動變阻器滑片向右移動，電流表示數減小，請用筆畫線代替導線，繼續完成圖乙中實驗電路的連接．
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到B端（填“A”或“B”）．
（3）連接完電路后，閉合開關，無論怎樣移動滑片，電流表指針均無偏轉，電壓表的指針有明顯的偏轉，這可能是由于電阻R斷路造成的．
（4）小明在實驗中通過調節滑動變阻器滑片，測出通過電阻R的不同電流和對應的電壓值如表所示：

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/V	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

小明在本次實驗中所用電阻R的阻值為5Ω；通過分析上表數據可以得到的初步結論是：電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比．
（5）若用此實驗器材測某電阻的阻值，涉及到的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（6）在這兩個電學實驗中，“電流與電壓的關系”和“伏安法測電阻”的實驗中，都要用到滑動變阻器，關于變阻器的說法錯誤的是C
A．都起到了保護電路的作用
B．都改變電路中電流的大小
C．都完成多次測量求平均值的作用
D．閉合開關前，都要把阻值調到最大．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與電阻并聯，根據電源電壓確定電壓表的量程；
將滑動變阻器串聯在電路中，要接一上一下；
（2）為保護電路，在閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（3）電流表無示數，說明電路斷路，電壓表有示數，說明與電壓表并聯的電路斷路；
（4）由歐姆定律可求出導體電阻，由表中數據找出電壓與對應的電流，可知通過導體的電流跟導體兩端的電壓的關系；
（5）測電阻的實驗原理：R=$\frac{U}{I}$；
（6）滑動變阻器在電學實驗中的基本作用是保護電路，在探究電流與電壓關系的實驗中，是通過改變電壓和電流得到普遍性的結論；在測量電阻中是為了實現多次測量求平均值．

解答 解：（1）將電壓表與電阻并聯，電源由兩節干電池組成，所以電壓表可選擇0～3V的量程；滑動變阻器與電阻串聯，已接了上面一個接線柱，根據電路圖，應再接下面的A接線柱，如圖所示：

（2）滑動變阻器的下面接了左邊的A接線柱，所以閉合開關前，應將滑片移至最右端即B端，使其阻值最大，起到保護電路的作用；
（3）電流表指針無偏轉，電路可能存在斷路；電壓表指針有明顯的偏轉，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外不存在斷路，則電路故障是：與電壓表并聯的電阻斷路；
（4）由表格中數據知，當U=0.5V時，I=0.1A，則定值電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
由表格中數據知，電阻的阻值不變，電壓增大為原來的幾倍，電路中的電流便增大為原來的幾倍，可得電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；
（5）用電壓表和電流表分別測出電阻兩端的電壓及通過電阻的電流，便可根據R=$\frac{U}{I}$計算出電阻的阻值；
（6）在探究電流與電壓的關系、伏安法測電阻的實驗中：
在閉合開關前，滑動變阻器的滑片都要調到最大阻值處，起到保護電路的作用；故AD說法正確；
在實驗過程中，調節滑動變阻器的滑片，可以改變電路中的電流，故B說法正確；
伏安法測電阻實驗滑動變阻器的作用是多次測量求平均值來減小誤差，而其它兩個實驗不是，故C說法錯誤．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）電阻R斷路；（4）5；電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；（5）R=$\frac{U}{I}$；（6）C．

點評 此題是探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”的實驗，要掌握電流和電壓之間的關系；考查了學生實物電路圖的連接、故障判斷、電阻的計算等，都是常考的問題要掌握好．