Question

14．在探究“電流與電阻的關系”的過程中．
（1）連接電路時，為了使閉合開關后，滑動變阻器的滑片P置于A端時電阻最大，如圖甲中導線E應該與滑動變阻器的B（選填“A”或“B”）接線柱相連．
（2）閉合開關，移動滑動變阻器滑片P的位置，發現電壓表無示數，電流表有示數，其原因可能是B（只填序號）．
A、滑動變阻器斷路    B、R短路   C、R斷路
（3）排除故障后，將5Ω的電阻接入電路，調節滑動變阻器，使電壓表示數為1.5V，電流表示數如圖乙所示，則電流表讀數為0.3A．

電阻/Ω	5	10	15
電流/A		0.15	0.1

（4）將5Ω的電阻換成10Ω的電阻，閉合開關，調節滑動變阻器滑片P的位置，記錄實驗數據，此操作中調節滑動變阻器的目的是保持定值電阻兩端電壓不變．
（5）再將電阻換成15Ω重復操作．
（6）分析數據可得實驗結論：電壓一定時，電流與電阻成反比．
（7）如果將電阻換成20Ω后，正確操作后，重復實驗時，無論如何移動滑片，都不能完成實驗，可能是什么原因？滑動變阻器最大阻值太小，無法保證電壓表示數不變．為了正常進行實驗，該怎么辦？換阻值更大的滑動變阻器．

Answer 1

分析 （1）根據閉合開關前滑動變阻器的滑片P應置于A端，滑動變阻器的阻值最大，可確定導線E端與哪個接線柱連接．
（2）電流表有示數，說明電路為通路，電壓表示數為零，說明電壓表測量導線兩端電壓；通過移動滑動變阻器滑片以及電流表、電壓表示數的變化判斷故障的具體位置．
（3）根據電流表所選量程確定其分度值，然后即可讀數；
（4）研究電流與電阻的關系，需要改變接入電路的電阻阻值，并且保持不同阻值的電阻兩端電壓相同．
（6）在探究電流跟電壓、電阻關系時，應采用控制變量法進行研究．即電阻不變時，研究電流與電壓之間的關系；電壓不變時，研究電流與電阻之間的關系
（7）根據串聯分壓特點進行分析解答．

解答 解：（1）由閉合開關前滑動變阻器的滑片P應置于A端，且使滑動變阻器的阻值最大，可知，圖甲中導線E端應與滑動變阻器的B接線柱相連；
（2）電流表有示數，說明電路為通路，而電壓表的示數始終為零，說明電壓表測量導線兩端電壓，即定值電阻R短路；
（3）由圖可知，電流表所選量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則由電流表指針位置可知，電流表讀數為0.3A；
（4）在研究電流與電阻關系時，把定值電阻5Ω換成10Ω，根據串聯電路導體兩端電壓與其阻值成正比知，電阻兩端電壓會增大；在電源電壓一定時，要使電阻兩端電壓不變，需要調節滑動變阻器滑片，使滑動變阻器兩端電壓增大，也就是需要滑動變阻器接入電路電阻增大．調節滑動變阻器的滑片P到合適位置；
（6）由表中的數據可知，電阻兩端的電壓不變時，通過電阻電流的變化倍數與電阻阻值變化倍數的倒數相等，即電壓一定時，電流與電阻成反比；
（7）將電阻換成20Ω后，電阻阻值變大，根據串聯分壓特點可知，要使電阻兩端電壓不變，則滑動變阻器的阻值也應變大，若無論如何移動滑片，都不能完成實驗，則說明滑動變阻器最大阻值太小，為了正常進行實驗，應換阻值更大的滑動變阻器．
故答案為：（1）B；（2）B；（3）0.3；（4）保持定值電阻兩端電壓不變；（6）電壓一定時，電流與電阻成反比；（7）滑動變阻器最大阻值太小，無法保證電壓表示數不變；換阻值更大的滑動變阻器．

點評 探究“電流與電壓、電阻的關系”時，必須采用控制變量法的思想，研究電流與電阻的關系時，控制電壓不變；研究電流與電壓的關系時，控制電阻值大小不變．