Question

10．在”電流與電壓、電阻的關(guān)系“實驗中，實驗室提供的器材有：電源一個（兩端電壓恒為3V）、電流表、電壓表、開關(guān)、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω和25Ω的定值電阻、滑動變阻器（20Ω  1A）導(dǎo)線若干．實驗前電壓表和電流表已凋零，實驗時用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f和g按如圖所示方式連接電路．

（1）請你依據(jù)實物圖在虛線框內(nèi)出相對應(yīng)的電路圖．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片調(diào)到A端（選填：“A”或“B”）．
（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，結(jié)果電流表示數(shù)始終為零，電壓表有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片，兩表示數(shù)無變化，則可能是導(dǎo)線f出現(xiàn)斷路．
（4）故障排除后，小明先探究“電流與電壓的關(guān)系”，他將10Ω的定值電阻接入電路中，調(diào)節(jié)滑片，測出幾組電流、電壓值，并將其描述在坐標系中，如圖所示
①請在圖中作出I-U圖象；
②通過分析圖象，可以得出結(jié)論：導(dǎo)體電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
（5）在探究“電流與電阻的關(guān)系”時，小明先將25Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為2V．并記下相應(yīng)的電流值；斷開開關(guān)，然后改接15Ω的電阻，閉合開關(guān)，此時滑片應(yīng)向B端滑動（選填：“A”或“B”），直到電壓表示數(shù)為2V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實物圖畫出電路圖；
（2）為保護電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處；
（3）若電流表示數(shù)為0，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻所在支路斷路了；
（4）①根據(jù)圖中所做的點連線作圖；②分析圖象得出結(jié)論；
（5）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上小電阻時，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動的方向．

解答 解：（1）根據(jù)實物圖畫出電路圖，如下左所示：

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處，端A端；
（3）經(jīng)分析，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，結(jié)果電流表示數(shù)始終為零，電壓表有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片，兩表示數(shù)無變化，則可能是導(dǎo)線f出現(xiàn)斷路；
（4）①根據(jù)圖中所做的點連線，如上如所示；
②通過分析圖象，電流隨電壓的變化圖象為一直線，故可以得出結(jié)論：導(dǎo)體電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（5）改接較小的電阻時根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)變小，因在探究“電流與電阻的關(guān)系”時，要控制電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，要增大電壓表示數(shù)，由分壓原理，應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻大小，故閉合開關(guān)，此時滑片應(yīng)向B端滑動直到電壓表示數(shù)為2V．
故答案為：（1）如上左所示：（2）A；（3）f；（4）如上右所示；（5）B；電壓表示數(shù)為2V．

點評 本題研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，考查實物圖與電路圖的轉(zhuǎn)換，注意事項、故障分析、作圖及數(shù)據(jù)的處理能力及實驗的操作過程及控制變量法的運用．