Question

7．在“探究通過(guò)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(kāi)關(guān)、兩節(jié)干電池、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω）、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(kāi)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若要使所給的6個(gè)定值電阻分別接入電路中都能正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取標(biāo)有10Ω的滑動(dòng)變阻器；（選填“5Ω”或“10Ω”）
④小明根據(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，由圖象可知I與R的關(guān)系式：I=$\frac{2.5V}{R}$．
（2）若繼續(xù)使用該實(shí)驗(yàn)電路，還可以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有測(cè)電功率（只要求填寫(xiě)一個(gè)實(shí)驗(yàn)名稱）．

Answer 1

分析 （1）探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變而改變電阻阻值，測(cè)出不同阻值對(duì)應(yīng)的電流，然后找出電流與電阻的關(guān)系；根據(jù)控制變量法的要求，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析答題．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)原理分析答題．

解答 解：（1）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兩端電壓保持不變的作用；
②先將R=10Ω的電阻接入，閉合開(kāi)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)，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，定值電阻兩端電壓大于2.5V，為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)增加滑動(dòng)變阻器的分壓，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值百度那，由圖示電路圖可知，應(yīng)向A端移動(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電源電壓為3V，定值電阻兩端電壓為2.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為3V-2.5V=0.5V，定值電阻兩端電壓是滑動(dòng)變阻器兩端電壓的5倍，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，定值電阻阻值是滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的5倍，定值電阻最大阻值30Ω，用此電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為6Ω，則應(yīng)選最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器．
④由圖2所示圖象可知，電壓與電阻的乘積是定值，為2.5V，即：IR=2.5V，則：I=$\frac{2.5V}{R}$；
（2）該實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)出電阻兩端電壓與通過(guò)電阻的電流，由P=UI可以求出電阻消耗的電功率，由歐姆定律可以求出電阻阻值，使用該實(shí)驗(yàn)電路，還可以進(jìn)行探究測(cè)電功率或測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）①控制電阻兩端電壓保持不變；②A；③10；④I=$\frac{2.5V}{R}$；（2）測(cè)電功率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，應(yīng)用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以解題．