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(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示電路圖將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（要求：滑動(dòng)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(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到B （選填“A”或“B”）端．
（2）滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與它的電阻成反比．②上述實(shí)驗(yàn)中，超超用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來(lái)的操作是，將10Ω的電阻接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2.5 V時(shí)，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(wú)故障，則出現(xiàn)的故障可能是燈泡斷路．
（5）以上實(shí)驗(yàn)中所用到物理實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，下列實(shí)驗(yàn)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(dòng)摩擦力大小的因素   C．測(cè)液體的密度．

Answer 1

分析 （1）電壓表應(yīng)并聯(lián)在待測(cè)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(dòng)變阻器的解法及滑片左滑、電流變大，連接實(shí)物圖即可．
電路在閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)打到最大阻值處；
（2）該實(shí)驗(yàn)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(shí)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(wú)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行解析．

解答 解：（1）電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，且據(jù)丙圖象中電阻為5Ω時(shí)對(duì)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(shí)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(jiàn)下．

電路在閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)打到最大阻值處，故閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到B處；
（2）滑動(dòng)變阻器的基本作用是保護(hù)電路，由于該實(shí)驗(yàn)中要求保持電阻兩端的電壓不變，所以此時(shí)滑動(dòng)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(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與它的電阻成反比；
②用5Ω的電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí)，此時(shí)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(shí)驗(yàn)中的要求保持定值電阻兩端的電壓不變，所以此時(shí)將10Ω的電阻接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)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)榱悖瑒t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(shí)驗(yàn)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(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度兩個(gè)因素有關(guān)，用到控制變量法．
故答案為：（1）見(jiàn)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(shí)，通過(guò)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(diǎn)評(píng) （1）通過(guò)探究電流跟電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了電流表和電壓表的使用規(guī)則，滑動(dòng)變阻器的使用；
（2）知道研究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，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．