Question

8．在“探究電壓一定，電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源一個(gè)（兩端電壓恒為3V），電流表、電壓表各一個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，六個(gè)定值電阻（阻值分別為：4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、14Ω、25Ω）、三只滑動(dòng)變阻器（規(guī)格分別為：甲：“10Ω 1A”、乙“15Ω  1A”丙“20Ω 0.3A”），導(dǎo)線(xiàn)若干．實(shí)驗(yàn)前電壓表和電流表已調(diào)零，實(shí)驗(yàn)時(shí)用導(dǎo)線(xiàn)a、b、c、d、e、f和g按如圖所示方式連接電路．
（1）連接實(shí)驗(yàn)電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)變組器的滑片調(diào)到A端（選填：“A“或”B“）．
（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，結(jié)果電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)始終為零，則可能是導(dǎo)線(xiàn)e出現(xiàn)斷路．
（4）故障排除后．先將25Ω的定值電阻接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V．并記下相應(yīng)的電流值；然后改接14Ω的電阻，此時(shí)滑片應(yīng)向B端滑動(dòng)（選填：“A“或“B”）為了用六個(gè)定值電阻分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他應(yīng)該選擇的一個(gè)滑動(dòng)變阻器規(guī)格是乙．（選填甲、乙或丙）
（5）小張測(cè)出了六組數(shù)據(jù)來(lái)分析電壓一定時(shí)，電流與電阻的關(guān)系，他多次測(cè)量的目的是B（選填A(yù)或B）
A、減小誤差    B、使結(jié)論具有普遍性，避免偶然性

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電阻	4Ω	6Ω	8Ω	10Ω	14Ω	25Ω
電流	0.50A	0.33A	0.25A	0.20A	0.14A	0.08A

（6）通過(guò)分析數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
（7）該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要示電壓一定，用到了物理學(xué)中一種極為重要的研究方法：是控制變量法法．

Answer 1

分析 （1）連接實(shí)驗(yàn)電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于阻值最大處，分析電路連接確定移動(dòng)方向；
（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，結(jié)果電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)始終為零，電壓表斷路；
（4）本實(shí)驗(yàn)中用小電阻替換大電阻后，電阻分壓變小，電壓表示數(shù)變小，為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)增加滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，減小滑動(dòng)變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓變大，以便保持電阻兩端電壓不變；
根據(jù)出定值電最小時(shí)的電路電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)，然后選擇滑動(dòng)變阻器；
（5）要使得到的規(guī)律具有普遍性，需要多次實(shí)驗(yàn)；
（6）分析表格數(shù)據(jù)中電流與電阻的變化關(guān)系得出結(jié)論；
（7）電流與電壓和電阻有關(guān)，探究中要使用控制變量法．

解答 解；
（1）為了保護(hù)電路，連接實(shí)驗(yàn)電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
（2）根據(jù)實(shí)物電路結(jié)合滑動(dòng)變阻器的使用規(guī)則，可知在實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)該將滑片移到A端；
（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，結(jié)果電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，電壓表示數(shù)始終為零，可以確定電壓表斷路，分析電路可知是導(dǎo)線(xiàn)e斷路了；
（4）用25Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，然后將14Ω的電阻接入電路，定值電阻分壓變小，電壓表的示數(shù)將變小，為保持電阻兩端電壓不變，由電路圖可知，應(yīng)向B端移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，減小滑動(dòng)變阻器分壓，增大定值電阻兩端電壓，以便保持定值電阻電壓不變；
當(dāng)定值電阻25Ω接入電路中時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，則電路中的電流為I=$\frac{2V}{25Ω}$=$\frac{2}{25}$A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)該接入的阻值為R_滑=$\frac{3V-2V}{\frac{2}{25}A}$=12.5Ω；
而當(dāng)接入4Ω電阻時(shí)，電路中的電流為I=$\frac{2V}{4Ω}$=0.5A＞0.3A，綜合上述，可知應(yīng)該選擇規(guī)格為“15Ω 1A”，即應(yīng)選擇乙變阻器；
（5）探究電壓一壓，電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使得到規(guī)律具有普遍性，所以要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．故選B；
（6）由表格數(shù)據(jù)，可知通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻乘積是定值，所以，可得結(jié)論電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
（7）電流與電壓和電阻有關(guān)，探究電流與電阻關(guān)系，控制電壓不變，用到的物理學(xué)中一種極為重要的研究方法是控制變量法．
故答案為：（1）斷開(kāi)；（2）A；（3）e；（4）B；乙；（5）B；（6）電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；（7）

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電壓一壓，電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、故障判斷、根據(jù)分析等，考查的非常全面，關(guān)鍵是要能熟練運(yùn)用控制變量法．