Question

在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干．小明在实验时连接的电路如图1所示．

（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：

①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至______（填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和____________的作用；

②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是__________；小明排除故障后继续实验。

③根据多次测量数据描绘出电流随电压变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是：_______。

（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：

①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和________的作用；

②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向______ （填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；

③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有______ Ω的滑动变阻器；

Answer

A 改变电阻两端电压,进行多次测量 R处断路 电阻一定时，电流与电压成正比 控制电阻R两端电压不变 A 5

【解析】

(1)[1][2]为保护电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最大阻值处(A端)；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和通过改变其自身连人电路的阻值，从而改变改变定值电阻电阻两端电压，进行多次测量的作用；

[3]闭合开关S，发现电流表示数几乎为零说明电路中电流过小电阻过大，电压表示数接近电源电压，说明电压表串联在了电路中，所以电路故障可能是R断路。

[4]通过分析图中信息可以看出，电阻两端的电压变为原来的几倍，通过电阻的电流也变为原来的几倍，所以可得出的结论：电阻一定时，电流与电压成正比。

(2)[5]在探究“电流与电阻的关系”实验中：滑动变阻器除了起到保护电路元件安全的作用外另一个主要作用是：保持定值电阻R两端电压不变；

[6]将R﹦10Ω的电阻换为15Ω的电阻时，根据串联电路的分压规律可知电阻变大，其两端的电压也随着变大，为保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器连人电路的电阻，即应向A移动滑动变阻器的滑片P；

[7]由图示电路图可知，电源电压为3V，由图示图象可知，电阻两端电压为：

U=0.5A×5Ω=2.5V，

滑动变阻器两端电压为：

U滑=U-UR=3V-2.5V=0.5V，

由串联电路电流I处处相等，定值电阻与滑动变阻器接入电路的阻值之比：

=

，则R滑=R，即：定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的5倍，

使所给的5个定值电阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”分别接入电路中都能正常进行实验，当定值电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为：

R滑最大=R=×25Ω=5Ω，

若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，滑动变阻器最大阻值至少为5Ω，则应该选取至少标有5Ω的滑动变阻器；