Question

9．用如圖1所示電路探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”實驗中：

（l）閉合開關(guān)前，滑動變阻器應(yīng)處于B（選填“A”或“B”）端；
（2）實驗中，所測的數(shù)據(jù)如表一所示，由表一數(shù)據(jù)可得：在電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
表一

R=10Ω	電壓/V	1.5	2	2.5
	電流/A	0.15	0.2	0.25

表二

U=2V	電阻/Ω	5	10	20
	電流/A	0.4	0.2	0.1

（3）探究“電流與電阻的關(guān)系”，所測的數(shù)據(jù)如表二所示：依據(jù)表格和電路圖分析，將電阻R 由5Ω換成10Ω，閉合開關(guān)進行實驗時，應(yīng)向B（選填“A”或“B”）端移動滑片P，使電壓表的示數(shù)保持2V 不變；
（4）實驗結(jié)束后，小明繪制出了I-R圖象，是圖2的哪一個？為什么？
答：B圖
理由：電壓一定時，電流與電阻成反比
（5）小明再將15Ω的電阻接入電路中，發(fā)現(xiàn)不管怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，都無法完成該實驗原因可能是：滑動變阻器的最大阻值偏小
（6）利用該實驗電路，你還能研究相關(guān)的哪一個問題？測量電阻的電功率．

Answer 1

分析 （1）為保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器應(yīng)處于阻值最大處；
（2）電流與電壓的關(guān)系：電阻不變，電流與電壓成正比；
（3）在探究電流與電阻之間的關(guān)系時應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，將電阻由5Ω換成10Ω時電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，滑動變阻器兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，定值電阻兩端的電壓變大，為保持定值電阻兩端的電壓不變，應(yīng)減小電路中的電流，增大滑動變阻器接入電路的電阻；
（4）電阻兩端的電壓不變，由歐姆定律可知，流過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比，反比例函數(shù)圖象能反應(yīng)I與R間的關(guān)系；
（5）小明再將15Ω的電阻接入電路中，發(fā)現(xiàn)不管怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，都無法完成該實驗原因可能是滑動變阻器的最大阻值偏��；
（6）根據(jù)P=UI計算電阻功率．

解答 解：（1）為保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器應(yīng)處于阻值最大處即B端；
（2）由表格一中數(shù)據(jù)知，電阻不變，電壓與電流的比值時定值，可知：電阻不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（3）探究電流與電阻之間的關(guān)系時，應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓2V不變；將電阻由5Ω換成10Ω時，電路中的電流變小，滑動變阻器兩端的電壓變大，電壓表的示數(shù)變小，為保持定值電阻兩端的電壓不變，因減小電路中的電流，增大滑動變阻器接入電路的電阻，即滑片向B端移動；
（4）電壓U保持不變，由I=$\frac{U}{R}$可知，電流I與阻值R成反比，由圖2可知，B圖符合題意；
（5）小明再將15Ω的電阻接入電路中，發(fā)現(xiàn)不管怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，都無法完成該實驗原因可能是滑動變阻器的最大阻值偏小；
（6）根據(jù)P=UI計算功率，所以利用該電路還能完成研究電阻功率的問題．
故答案為：（1）B；（2）電阻；正；（3）B；2；（4）B；電壓一定時，電流與電阻成反比；（5）滑動變阻器的最大阻值偏小；（6）測量電阻的電功率．

點評 本題是探究電流和電壓、電阻的關(guān)系，考查了滑動變阻器在不同實驗中的作用及對實驗數(shù)據(jù)的分析，關(guān)鍵是掌握控制變量法的應(yīng)用．