Question

8．在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，有如下器材：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、兩節(jié)干電池、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、導(dǎo)線若干．小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)連接的電路如圖1所示．

（1）在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：
①閉合開關(guān)前，要將滑動(dòng)變阻器滑片移至A（填“A”或“B”）端；電路中滑動(dòng)變阻器起到保護(hù)電路元件安全和改變電阻R兩端電壓的作用；
②閉合開關(guān)S，無論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)約為3V，此時(shí)，電路出現(xiàn)的故障可能是電阻R斷路；小明排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．
（2）在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：
①電路中滑動(dòng)變阻器起到保護(hù)電路元件安全和使電阻R兩端電壓保持不變的作用；
②小明先將R﹦10Ω的電阻接入，閉合開關(guān)，調(diào) 節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；接著在滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時(shí)，應(yīng)向A（填“A”或“B”）方向移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，才能使電壓表示數(shù)為2.5V，同時(shí)記下電流表的示數(shù)；
③根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖2所示，由圖象得出的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）①連接過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；
滑動(dòng)變阻器的作用一般有保護(hù)電路和改變電路電流或改變被測(cè)電阻兩端電壓；
②電流表幾乎無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)斷路故障；電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷電路故障的具體位置；
（2）①②探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需利用滑動(dòng)變阻器保持電阻兩端電壓不變；根據(jù)串聯(lián)電路分壓的知識(shí)判斷滑片移動(dòng)的方向；
③分析圖示圖象得出結(jié)論．

解答 解：（1）在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：
①閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移至阻值最大處；由圖中滑動(dòng)變阻器的連接方法可知，閉合開關(guān)前，要將滑動(dòng)變阻器的滑片移至A端；
電路中滑動(dòng)變阻器起到保護(hù)電路元件安全、改變電阻R兩端電壓的作用（需進(jìn)行多次測(cè)量）；
②閉合開關(guān)S，無論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)約為3V；電流表示數(shù)為零，說明電路存在斷路；電壓表示數(shù)為3V，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的R處斷路．
（2）在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：
①電路中滑動(dòng)變阻器起到保護(hù)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(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；接著在滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時(shí)，15Ω的電阻會(huì)比10Ω的電阻分的電壓大，為了使電壓表示數(shù)仍然為2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端電壓，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值，因此應(yīng)向A方向移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)仍然為2.5V，同時(shí)記下電流表的示數(shù)；
③根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)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(jié)論是：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
故答案為：（1）①A；改變電阻R兩端電壓；②電阻R斷路；
（2）①使電阻R兩端電壓保持不變；②A；③電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)分析，探究電流與電壓、電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)，要采用控制變量法，應(yīng)用控制變量法分析即可正確解題．