Question

17．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：
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)的故障可能是定值電阻R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不同電阻的電壓不變的作用；
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)，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，小明由圖象得出的結(jié)論是：電壓保持不變的情況 下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）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，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)約為3V，說明電壓表與電源連通，與電壓表并聯(lián)的部分之外是過好的，所以電路出現(xiàn)的故障可能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻R斷路了；
（2）①在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持不同的定值電阻的電壓不變；
②根據(jù)分壓原理，判斷電壓表示數(shù)的變化，根據(jù)控制變量法結(jié)合串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定滑片移動(dòng)的方向；
③分析圖2曲線得出結(jié)論．

解答 解：（1）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)的故障可能是定值電陰R斷路；
（2）①在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持不同的定值電阻的電壓不變，改變電阻的大小，記錄電流的變化，所以變阻器的作用還起到控制不同電阻的電壓不變的作用；
②當(dāng)換上較大的電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理，定值電阻的電壓變大，電壓表示數(shù)大于2.5V，要保持電壓表示數(shù)不變，應(yīng)減小定值電阻的電壓，增大滑動(dòng)變阻器電壓，根據(jù)分壓原理應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向A端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V；
③在圖2中，根據(jù)歐姆定律，電壓表示數(shù)U=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=…，即在電壓保持不變的情況 下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
故答案為：（1）定值電阻R斷路；
（2）①控制不同電阻的電壓不變；②A；③在電壓保持不變的情況 下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題探究通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系，考查故障的分析、控制變量法的運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)操作過程、根據(jù)圖象歸納結(jié)論的能力，屬于中等難度的題目．