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    17．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

    （1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．
    （2）在此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制电阻两端的电压不变．
    （3）连好电路以后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表没示数，则故障可能是电阻R断路．
    （4）实验中多次改变R的阻值，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．
    ①由图象可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
    ②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5 V时，读出电流表的示数．
    （5）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器．

    分析 （1）将滑动变阻器与电阻串联，且要接一上一下，电压表与电阻并联；
    （2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，探究电流与电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，这是滑动变阻器的主要作用；
    （3）闭合开关电流表无示数，则可能电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
    （4）①分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，据此得出结论；
    ②在更换元件时，应先断开开关，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后，应调节滑动变阻器接入电路中的电阻，使电压表的示数达到原来的示数不变，可根据图象上任意一点对应的电流和电阻值，由U=IR计算出电压值；
    （5）由图3找出实验时电路的最小电流，由串联电路的特点及欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器的最大阻值．

    解答 解：（1）将滑动变阻器与电阻串联，变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，将电压表与灯泡并联，如图所示：

    （2）在此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制电阻两端的电压不变；
    （3）闭合开关，电流表没示数，则可能是电路有断路处，电压表有示数，则与电压表并联之外的电路完好，与电压表并联的电阻R断路；
    （4）①分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
    ②由图丙知，当R=5Ω时，电路中的电流I=0.5A，所以电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
    在换接电阻时，应先断开开关，闭合开关前将滑片移至最大阻值处，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后，闭合开关，调节变阻器的阻值，使电压的示数达到2.5V；
    （5）由图丙知，电路的最小电流I=0.1A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，滑动变阻器两端的电压：
    U滑=U-UR=6V-2.5V=3.5V，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
    R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω，
    即滑动变阻器的阻值不能小于35Ω．
    故答案为：（1）见上图；（2）保护电路和控制电阻两端的电压不变；（3）电阻R断路；
    （4）①导体中的电流与电阻成反比；断开开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；2.5；（5）35．

    点评 本题是探究电流与电阻关系的实验，考查了对控制变量法的应用，特别要掌握利用滑动变阻来控制电压的操作方法，通过实验探究考查了电学元件的使用、分析图象获取信息的能力，难度适中，但需认真、细心分析．

    练习册系列答案
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    （1）请将图甲所示的实物电路连接完整．
    （2）在连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻滑片要位于A端（选填“A”或“B”）．
    （3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是D．
    A．电流表坏了　　　B、滑动变阻器短路　　　C、电阻R1开路　　　D、电阻R1短路
    （4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当电流表的示数如图乙所示时，电路中的电流为0.36A．当滑片P向B端移动，则电流表示数将变大，电压表示数将变大．（选填“变大”或“变小”）
    （5）该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有控制定值电阻两端电压一定的作用．
    （6）实验中小亮多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2.5V不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．由图象可以得出结论：电压一定，电流与电阻成反比．

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    （1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整．

    （2）连接好电路后，闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现只有电流表指针偏转，但电压表示数为0，若各电表没问题，那么此时电路出现的故障可能是定值电阻短路．
    （3）小明在排除故障后继续实验，他先在a，b间先接入10Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值；再改接15Ω的电阻，此时滑片P应向F（选填“E”或“F”）端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是：使电阻两端的电压保持1.5V不变．
    （4）小李为完成用三个定值电阻的实验，他应选择的滑动变阻器规格是“50Ω 1A”．
    （5）不改变图中实验器材，还可以完成的实验有伏安法测电阻（或伏安法测电功率）（写一个即可）．

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    （2）德州市（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106J．若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[C水=4.2×103（J/kg?℃）]．

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