Question

17．如圖所示是“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓，電阻的關(guān)系”的電路圖．所用實(shí)驗(yàn)器材是：電源（6V）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、電阻箱（0～999.9Ω）、滑動變阻器（40Ω，2A）開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）探究“電流與電壓的關(guān)系”時，所測得的幾組電流、電壓值見表一．分析表中數(shù)據(jù)可知：電阻箱接入電路的阻值為5Ω，滑動變阻器的作用是：改變定值電阻兩端的電壓；
（2）探究“電流與電阻的關(guān)系”時，應(yīng)調(diào)節(jié)電阻箱，改變它接入電路中的阻值，并調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)保持相同，讀出電流值，所測得幾組數(shù)據(jù)見表二；
（3）分析表二中數(shù)據(jù)1和3可知：電阻箱兩端的電壓為2V，而數(shù)據(jù)2 錯誤的原因在于：未控制電阻兩端電壓不變；此時應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右移動；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近6V，電路發(fā)生的故障可能是電阻箱斷路；
表一

實(shí)驗(yàn)序號	電壓U/V	電流I/A
1	1.0	0.20
2	1.5	0.30
3	2.0	0.40

表二

實(shí)驗(yàn)序號	電阻R/Ω	電流I/A
1	5	0.40
2	10	0.24
3	20	0.10

Answer 1

分析 （1）要探究電流與電壓的關(guān)系，需使電阻不變，改變電壓；
（2）要探究電流與電阻的關(guān)系，需使電壓不變，改變電阻．
（3）根據(jù)U=IR計算電阻箱兩端的電壓；
根據(jù)串分壓的知識及變阻器的阻值調(diào)節(jié)方法來判斷滑片的移動方向；
（4）若電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路．

解答 解：（1）探究電流與電壓的關(guān)系時，要保持電阻值不變，根據(jù)第一組數(shù)據(jù)知，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω；
滑動變阻器的作用主要是改變電阻兩端的電壓；
（2）此實(shí)驗(yàn)通過調(diào)節(jié)電阻箱來改變接入電路中的電阻，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使電阻兩端的電壓不變；
（3）由第一組數(shù)據(jù)知，U=IR=0.4A×5Ω=2V；
分析數(shù)據(jù)二，可見電阻兩端的電壓U=IR=0.24A×10Ω=2.4V，沒有調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓不變；
由于電阻兩端的電壓高于2V，所以應(yīng)增大變阻器的阻值，使它兩端的電壓保持不變；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，電流表的示數(shù)幾乎為零，電壓表有示數(shù)，則說明與電壓表并聯(lián)的電阻發(fā)生斷路．
故答案為：（1）5；改變定值電阻兩端的電壓；（2）電阻箱；滑動變阻器；（3）2；未控制電阻兩端電壓不變；右；（4）電阻箱斷路．

點(diǎn)評 此題是探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系，注意控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，滑動變阻器在此實(shí)驗(yàn)中的作用也是相當(dāng)重要的．