Question

17．在“探究通過導體的電流與電壓和電阻的關系”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、兩節干電池、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、導線若干．小明在實驗時連接的電路如圖所示．

（1）在探究“電流與電壓的關系”實驗中：
①閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至A（填“A”或“B”）端；電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和改變電阻兩端電壓，進行多次測量的作用；
②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發現電流表示數幾乎為零，電壓表示數約為3V，此時，電路出現的故障可能是R處斷路；小明排除故障后繼續實驗．
（2）在探究“電流與電阻的關系”實驗中：
①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和控制電阻R兩端電壓不變的作用；
②小明先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V，記下電流表示數；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應向A（填“A”或“B”）方向移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數為2.5V，同時記下電流表的示數；
③根據多次測量數據描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖乙所示，小明由圖象得出的結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比．
（3）若繼續使用該實驗電路，還可以進行的實驗有伏安法測電阻（只要求填寫一個實驗名稱）．

Answer 1

分析 （1）①連接過程中，開關應斷開，閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
滑動變阻器的作用一般有保護電路和改變電路電流或改變被測電阻兩端電壓；
②電流表幾乎無示數，說明電路出現斷路故障；電壓表示數等于電源電壓，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，據此判斷電路故障的具體位置；
（2）①②探究電流與電阻的關系時，需利用滑動變阻器保持電阻兩端電壓不變；根據串聯電路分壓的知識判斷滑片移動的方向；
③根據圖象分析得出電流與電阻的反比例關系；
（3）已知電流和電壓，可根據P=UI得出電功率，同時也可根據R=$\frac{U}{I}$得出電阻的大小．

解答 解：（1）在探究“電流與電壓的關系”實驗中：
①閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至A端；電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和改變電阻兩端電壓，進行多次測量的作用；
②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發現電流表示數幾乎為零，電壓表示數約為3V，此時，電路出現的故障可能是 R處斷路；
（2）在探究“電流與電阻的關系”實驗中：
①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和控制電阻R兩端電壓不變的作用；
②小明先將R﹦10Ω的電阻接入，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V，記下電流表示數；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應向A方向移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數為2.5V，同時記下電流表的示數；
③根據多次測量數據描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖乙所示，小明由圖象得出的結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比．
（3）若繼續使用該實驗電路，還可以進行的實驗有伏安法測電阻．
故答案為：（1）①A；改變電阻兩端電壓，進行多次測量；②R處斷路；（2）①控制電阻R兩端電壓不變；②A；③電壓一定時，電流與電阻成反比；（3）伏安法測電阻．

點評 本題考查了實驗分析，探究電流與電壓、電阻關系實驗，要采用控制變量法，應用控制變量法分析即可正確解題．