Question

18．小明同學(xué)利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系．已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω

（1）請根據(jù)圖甲所示電路圖將圖乙所示的實物電路連接完整（要求：滑動變阻器滑片左滑．電路中的電流增大，導(dǎo)線不允許交叉）．閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到B （選填“A”或“B”）端．
（2）滑動變阻器在本實驗中的作用是①保護(hù)電路，②保持定值電阻兩端的電壓不變．
（3）實驗中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
①由圖象可以得出結(jié)論：電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與它的電阻成反比．②上述實驗中，超超用5Ω的電阻做完實驗后，接下來的操作是，將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表示數(shù)為2.5 V時，讀出電流表的示數(shù)．
（4）若電流表的示數(shù)突然變?yōu)?，而電壓表的示數(shù)增大，經(jīng)檢查，電表和導(dǎo)線無故障，則出現(xiàn)的故障可能是燈泡斷路．
（5）以上實驗中所用到物理實驗方法是控制變量法，下列實驗中也用到了該方法的是B （填字母）
A．探究杠桿平衡條件   B．探究影響滑動摩擦力大小的因素   C．測液體的密度．

Answer 1

分析 （1）電壓表應(yīng)并聯(lián)在待測電阻兩端，故據(jù)丙圖象可判斷出電壓表的量程；再據(jù)滑動變阻器的解法及滑片左滑、電流變大，連接實物圖即可．
電路在閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)打到最大阻值處；
（2）該實驗中應(yīng)控制電壓不變，探究電流和電阻的關(guān)系，所以上面的知識分析該題即可判斷．
（3）①分析丙圖中的圖象，判斷電流和電阻的關(guān)系即可；
②據(jù)丙圖中數(shù)據(jù)，結(jié)合歐姆定律分析即可得出電壓值；
（4）無電流，則電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（5）據(jù)所學(xué)的控制變量法及所學(xué)的應(yīng)用控制變量法的實驗進(jìn)行解析．

解答 解：（1）電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，且據(jù)丙圖象中電阻為5Ω時對應(yīng)的電流的數(shù)據(jù)能看出（其他的數(shù)據(jù)也可以），據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，所以電壓表選擇小量程；同時變阻器的接法是“一上一下”，且滑片左滑、電流變大，故滑片左邊的電阻絲接入電路，故答案圖見下．

電路在閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)打到最大阻值處，故閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到B處；
（2）滑動變阻器的基本作用是保護(hù)電路，由于該實驗中要求保持電阻兩端的電壓不變，所以此時滑動變阻器的作用就是：保持定值電阻兩端的電壓不變．
（3）①分析丙圖中的圖象匯總電流和電阻的關(guān)系可看出：電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與它的電阻成反比；
②用5Ω的電阻做實驗時，此時的電流是0.5A，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，由于該實驗中的要求保持定值電阻兩端的電壓不變，所以此時將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表示數(shù)仍為2.5V；
（4）若電流表的示數(shù)為突然變?yōu)榱�，則電路斷路，電壓表有示數(shù)，則可能與電壓表并聯(lián)的電阻斷路；
（5）在該實驗中，我們保持電壓不變，觀察并分析電流與電阻的關(guān)系并得出規(guī)律，這里用到了控制變量法；
ABC中只有B，滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度兩個因素有關(guān)，用到控制變量法．
故答案為：（1）見上圖；B；
（2）保護(hù)電路；保持定值電阻兩端的電壓不變；
（3）①電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與它的電阻成反比；②2.5；
（4）燈泡斷路；
（5）控制變量法；B．

點評 （1）通過探究電流跟電阻關(guān)系的實驗，考查了電流表和電壓表的使用規(guī)則，滑動變阻器的使用；
（2）知道研究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”實驗，采用控制變量法的思想，研究電流與電壓的關(guān)系，控制電阻不變；研究電流與電阻的關(guān)系，控制電壓不變．