Question

9．用如图1所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”实验中：

（l）闭合开关前，滑动变阻器应处于B（选填“A”或“B”）端；
（2）实验中，所测的数据如表一所示，由表一数据可得：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
表一

R=10Ω	电压/V	1.5	2	2.5
	电流/A	0.15	0.2	0.25

表二

U=2V	电阻/Ω	5	10	20
	电流/A	0.4	0.2	0.1

（3）探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示：依据表格和电路图分析，将电阻R 由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向B（选填“A”或“B”）端移动滑片P，使电压表的示数保持2V 不变；
（4）实验结束后，小明绘制出了I-R图象，是图2的哪一个？为什么？
答：B图
理由：电压一定时，电流与电阻成反比
（5）小明再将15Ω的电阻接入电路中，发现不管怎样调节滑动变阻器，都无法完成该实验原因可能是：滑动变阻器的最大阻值偏小
（6）利用该实验电路，你还能研究相关的哪一个问题？测量电阻的电功率．

Answer 1

分析 （1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处于阻值最大处；
（2）电流与电压的关系：电阻不变，电流与电压成正比；
（3）在探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变，将电阻由5Ω换成10Ω时电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压变大，为保持定值电阻两端的电压不变，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）电阻两端的电压不变，由欧姆定律可知，流过导体的电流与导体电阻成反比，反比例函数图象能反应I与R间的关系；
（5）小明再将15Ω的电阻接入电路中，发现不管怎样调节滑动变阻器，都无法完成该实验原因可能是滑动变阻器的最大阻值偏小；
（6）根据P=UI计算电阻功率．

解答 解：（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处于阻值最大处即B端；
（2）由表格一中数据知，电阻不变，电压与电流的比值时定值，可知：电阻不变，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
（3）探究电流与电阻之间的关系时，应控制定值电阻两端的电压2V不变；将电阻由5Ω换成10Ω时，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变大，电压表的示数变小，为保持定值电阻两端的电压不变，因减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻，即滑片向B端移动；
（4）电压U保持不变，由I=$\frac{U}{R}$可知，电流I与阻值R成反比，由图2可知，B图符合题意；
（5）小明再将15Ω的电阻接入电路中，发现不管怎样调节滑动变阻器，都无法完成该实验原因可能是滑动变阻器的最大阻值偏小；
（6）根据P=UI计算功率，所以利用该电路还能完成研究电阻功率的问题．
故答案为：（1）B；（2）电阻；正；（3）B；2；（4）B；电压一定时，电流与电阻成反比；（5）滑动变阻器的最大阻值偏小；（6）测量电阻的电功率．

点评 本题是探究电流和电压、电阻的关系，考查了滑动变阻器在不同实验中的作用及对实验数据的分析，关键是掌握控制变量法的应用．