Question

7．在“探究通過導體的電流與電壓和電阻的關系”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、兩節(jié)干電池、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω）、導線若干．小明在實驗時連接的電路如圖1所示．

（1）在探究“電流與電阻的關系”實驗中：
①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和控制電阻兩端電壓保持不變的作用；
②小明先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應向A（填“A”或“B”）方向移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數(shù)為2.5V，同時記下電流表的示數(shù)；
③若要使所給的6個定值電阻分別接入電路中都能正常進行實驗，應該選取標有10Ω的滑動變阻器；（選填“5Ω”或“10Ω”）
④小明根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖2所示，由圖象可知I與R的關系式：I=$\frac{2.5V}{R}$．
（2）若繼續(xù)使用該實驗電路，還可以進行的實驗有測電功率（只要求填寫一個實驗名稱）．

Answer 1

分析 （1）探究電流與電阻的關系實驗，應控制電阻兩端電壓不變而改變電阻阻值，測出不同阻值對應的電流，然后找出電流與電阻的關系；根據(jù)控制變量法的要求，應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題．
（2）根據(jù)實驗器材與實驗原理分析答題．

解答 解：（1）①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和控制電阻兩端電壓保持不變的作用；
②先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，定值電阻兩端電壓大于2.5V，為保持電阻兩端電壓不變，應增加滑動變阻器的分壓，使滑動變阻器接入電路的阻值百度那，由圖示電路圖可知，應向A端移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數(shù)為2.5V，同時記下電流表的示數(shù)；
③電源電壓為3V，定值電阻兩端電壓為2.5V，則滑動變阻器兩端電壓為3V-2.5V=0.5V，定值電阻兩端電壓是滑動變阻器兩端電壓的5倍，由串聯(lián)電路特點可知，定值電阻阻值是滑動變阻器接入電路阻值的5倍，定值電阻最大阻值30Ω，用此電阻進行實驗時，滑動變阻器接入電路的阻值應為6Ω，則應選最大阻值為10Ω的滑動變阻器．
④由圖2所示圖象可知，電壓與電阻的乘積是定值，為2.5V，即：IR=2.5V，則：I=$\frac{2.5V}{R}$；
（2）該實驗裝置可以測出電阻兩端電壓與通過電阻的電流，由P=UI可以求出電阻消耗的電功率，由歐姆定律可以求出電阻阻值，使用該實驗電路，還可以進行探究測電功率或測電阻的實驗．
故答案為：（1）①控制電阻兩端電壓保持不變；②A；③10；④I=$\frac{2.5V}{R}$；（2）測電功率．

點評 本題考查了探究電流與電阻關系實驗，實驗應用了控制變量法，應用控制變量法分析實驗步驟與實驗數(shù)據(jù)，應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律可以解題．