Question

2．在探究“電流與電阻的關系”的實驗時：

（1）請在圖甲中把余下部分的電路用筆畫線代替導線連接完整．（要求：滑動變阻器的滑片向右滑動時，連入電路的電阻變大）
（2）在拆接電路時，開關必須斷開，閉合開關前，應將滑動變阻器滑片移到最右端．（填“左”或“右”）若閉合開關后，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為3V，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是電阻斷路．
排除故障后閉合開關，實驗過程中必須控制電壓不變；在某次測量中，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流為0.3A．
（3）實驗中，滑動變阻器的作用是控制電阻兩端電壓不變．
（4）當把電路中5Ω的電阻換成10Ω的電阻時，應該將滑動變阻器的滑片向右（填“左”或“右”）移動．
（5）實驗記錄的數(shù)據(jù)如表所示，由此所得出的結論是電壓一定時，導體中的電流與這段導體的電阻成反比．
（6）在探究“電流與電壓關系”的實驗中，滑動變阻器除保護電路外，還有調(diào)節(jié)定值電阻兩端電壓的作用．

次數(shù)	1	2	3
R/Ω	5	10	25
I/A	0.5	0.25	0.1

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路，滑片向右滑動電阻變大說明左下方接線柱必須接入電路中；
（2）為保護電路安全，連接電路時要斷開開關，閉合開關前，滑片要置于最大阻值處．電路故障有兩類：短路和斷路；電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時，斷路部分無電流，電壓大；根據(jù)電流表的量程和分度值讀數(shù)；
（3）探究電流與電阻的關系時，需利用滑動變阻器保持電阻兩端電壓不變．
（4）當把電路中5Ω的電阻換成一個10Ω的電阻時，電路中的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和滑動變阻器兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知定值電阻兩端的電壓變化，根據(jù)電壓表的示數(shù)不變判斷滑片移動的方向；
（5）分析表格中電阻的變化倍數(shù)和電流的變化倍數(shù)，利用控制變量法得出結論．
（6）電流與電壓和電阻有關，要探究電流與電壓的關系，應保持電阻不變，改變電壓；要探究電流和電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變，改變電阻．根據(jù)實驗的目的判斷滑動變阻器的作用．

解答 解：（1）滑動變阻器的左下方接線柱接入電路中時，滑片向右滑動電阻變大，如下圖所示：
；
（2）為保護電路安全，在連接電路前，開關要斷開．閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移至實物圖中的右端；閉合開關后，電流表無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象，電壓表示數(shù)為3V，則與電壓表并聯(lián)的部分出現(xiàn)了斷路，即燈泡斷路；本題探究的是在電壓一定時，電流與電阻的關系，所以在實驗過程中應控制電壓不變；由圖可知，電流表的量程為0--0.6A，所以電流表示數(shù)為0.3A；
（3）探究通過導體的電流與導體電阻關系時，應保持導體兩端的電壓不變，是通過滑動變阻器來實現(xiàn)的；
（4）當把電路中5Ω的電阻換成一個10Ω的電阻時，電路中的總電阻變大，由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中電流變小，滑動變阻器兩端的電壓變小，由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知，滑動變阻器兩端的電壓變大，要使電壓表的示數(shù)不變，應減小電路中的電流，增大滑動變阻器接入電路中的電阻，即滑片向右移；
（5）分析表格中的數(shù)據(jù)可知，電流變化的倍數(shù)和電阻變化倍數(shù)的倒數(shù)相等，故可得結論：電壓一定時，導體中的電流與這段導體的電阻成反比．
（6）探究電流與電壓的關系時，應保持電阻不變，改變電壓；在探究電流與電阻的關系時，要保持電阻兩端的電壓不變，改變電阻，所以滑動變阻器的作用除了保護電路外，主要是在變換電阻時使其兩端的電壓保持不變．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）斷開；右；電阻斷路；電壓；0.3；（3）控制電阻兩端電壓不變；（4）右；（5）電壓一定時，導體中的電流與這段導體的電阻成反比；（6）調(diào)節(jié)定值電阻兩端電壓．

點評 本題考查了探究“電流與電阻的關系”的實驗，側重考查了滑動變阻器的連接、滑動變阻器的作用、滑動變阻器的使用和控制變量法的應用，平時學習時要注意總結和掌握．