Question

【題目】在“探究通過導體的電流與電壓和電阻的關系”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、兩節干電池、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、導線若干．小明在實驗時連接的電路如圖1所示．

（1）在探究“電流與電壓的關系”實驗中：

①閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至______（填“A”或“B”）端；電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和____________的作用；

②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發現電流表示數幾乎為零，電壓表示數約為3V，此時，電路出現的故障可能是__________；小明排除故障后繼續實驗。

③根據多次測量數據描繪出電流隨電壓變化的曲線如圖2所示，小明由圖象得出的結論是：_______。

（2）在探究“電流與電阻的關系”實驗中：

①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和________的作用；

②小明先將R﹦10Ω的電阻接入，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V，記下電流表示數；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應向______ （填“A”或“B”）方向移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數為2.5V，同時記下電流表的示數；

③若要使所給的5個定值電阻分別接入電路中都能正常進行實驗，應該選取至少標有______ Ω的滑動變阻器；

Answer 1

【答案】A 改變電阻兩端電壓,進行多次測量 R處斷路 電阻一定時，電流與電壓成正比 控制電阻R兩端電壓不變 A 5

【解析】

(1)[1][2]為保護電路，閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至最大阻值處(A端)；電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和通過改變其自身連人電路的阻值，從而改變改變定值電阻電阻兩端電壓，進行多次測量的作用；

[3]閉合開關S，發現電流表示數幾乎為零說明電路中電流過小電阻過大，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表串聯在了電路中，所以電路故障可能是R斷路。

[4]通過分析圖中信息可以看出，電阻兩端的電壓變為原來的幾倍，通過電阻的電流也變為原來的幾倍，所以可得出的結論：電阻一定時，電流與電壓成正比。

(2)[5]在探究“電流與電阻的關系”實驗中：滑動變阻器除了起到保護電路元件安全的作用外另一個主要作用是：保持定值電阻R兩端電壓不變；

[6]將R﹦10Ω的電阻換為15Ω的電阻時，根據串聯電路的分壓規律可知電阻變大，其兩端的電壓也隨著變大，為保持定值電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器連人電路的電阻，即應向A移動滑動變阻器的滑片P；

[7]由圖示電路圖可知，電源電壓為3V，由圖示圖象可知，電阻兩端電壓為：

U=0.5A×5Ω=2.5V，

滑動變阻器兩端電壓為：

U滑=U-UR=3V-2.5V=0.5V，

由串聯電路電流I處處相等，定值電阻與滑動變阻器接入電路的阻值之比：

=

，則R滑=R，即：定值電阻阻值是滑動變阻器接入電路阻值的5倍，

使所給的5個定值電阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”分別接入電路中都能正常進行實驗，當定值電阻為25Ω時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，為：

R滑最大=R=×25Ω=5Ω，

若要使所給的5個定值電阻分別接入電路中都能正常進行實驗，滑動變阻器最大阻值至少為5Ω，則應該選取至少標有5Ω的滑動變阻器；