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甲所示。

（1）在探究”电流与电压的关系”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；

（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，应选取至少标有__________Ω的滑动变阻器；③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，小明由图像得出的结论是：__________。

Answer

改变电阻两端电压（或多次测量） R处断路 控制电阻R两端电压不变的作用 5 电压一定时通过导体的电流与导体的电阻成反比

【解析】

(1)在探究“电流与电压的关系”实验中：

①[1]电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压，进行多次测量的作用。②[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 R处断路。

(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中：

①[3]电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R两端电压不变的作用。

②[4]由图示电路图可知，电源电压为

U=1.5V×2=3V

由图示图象可知，电阻两端电压为

UR=0.5A×5Ω=2.5V

滑动变阻器两端电压为：

U滑 =U-UR =3V-2.5V=0.5V

根据串分压的知识，定值电阻与滑动变阻器接入电路的阻值之比

则

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

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；

③[5]根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，小明由图象得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。