Question

在探究“電壓一定時(shí)，電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)電路圖如圖甲所示．

（1）該實(shí)驗(yàn)用到的主要物理方法是

 

．
（2）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓．造成這一現(xiàn)象的原因可能是

 

A．電流表壞了    B．  滑動(dòng)變阻器短路    C．電阻處接觸不良    D．電阻短路
（3）排除電路故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)保持不變，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表．其中第5次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為

 

A，
此時(shí)電壓表的示數(shù)為

 

V．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電阻R/Ω	5	10	15	20	25
電流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（4）若電源電壓為4.5V，為了完成上表中各次實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為

 

Ω．
（5）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：

 

．
（6）利用本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材，還能完成的實(shí)驗(yàn)是：

 

（只寫一個(gè)實(shí)驗(yàn)的名稱）．

Answer 1

分析：（1）電流與電壓和電阻有關(guān)，探究過程中，需用到控制變量法；
（2）電流表無示數(shù)，則電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）根據(jù)圖乙讀出電流表的示數(shù)，由U=IR計(jì)算出電阻兩端的電壓；
（4）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串分壓的知識(shí)，電阻越大，所需滑動(dòng)變阻器的電阻越大，根據(jù)串聯(lián)電路的有關(guān)知識(shí)，求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)R=

U

I

求出其電阻值；
（5）分析表格中數(shù)據(jù)，得出電流和電阻的反比例關(guān)系；
（6）在已知電流和電壓的情況下，可根據(jù)P=UI或R=

U

I

求出電功率或電阻．

解答：解：（1）電流和電壓、電阻有關(guān)，所以在探究電流和電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，可知該實(shí)驗(yàn)用到的主要物理方法是控制變量法．
（2）電流表沒有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓則可能是與電壓表并聯(lián)的電阻接觸不良造成；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其讀數(shù)為0.12A，
此時(shí)電壓表的示數(shù)為U=IR=0.12A×25Ω=3V．
（4）若電源電壓為4.5V，則當(dāng)電阻為25Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U滑=4.5V-3V=1.5V；
電路中的電流為0.12A，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：
R_滑=

U滑

I

=

1.5V

0.12A

=12.5Ω．
（5）由表格中數(shù)據(jù)知，電壓不變，電阻增大為原來的幾倍，電流便減小為原來的幾分之一，可得：電壓不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（6）根據(jù)R=

U

I

或P=UI，用此實(shí)驗(yàn)器材還能測(cè)量導(dǎo)體的電阻或?qū)�體的電功率．
故答案為：（1）控制變量法；（2）C；（3）0.12；1.5；（4）12.5；（5）電壓不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（6）測(cè)量導(dǎo)體的電阻（或測(cè)量導(dǎo)體的電功率）．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究電流和電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)考查了電流表的讀數(shù)、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用，該實(shí)驗(yàn)中有關(guān)電路故障的分析和滑動(dòng)變阻器最大阻值的計(jì)算是本題的難點(diǎn)．