【分析】
本题为探究电流与电阻关系的电学实验题,需结合电路连接、故障分析、滑动变阻器操作及欧姆定律应用解题:
(1)电路连接需保证电压表并联在定值电阻两端,修正错误接线;
(2)两表均无示数说明电路断路,逐一分析选项判断故障;
(3)闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值,I-R图像中阴影面积为电流与电阻的乘积,对应定值电阻两端电压;
(4)更换更大电阻时需调节滑动变阻器保持定值电阻电压不变,根据串联分压规律判断滑片方向,再结合欧姆定律计算滑动变阻器的最小最大阻值。
【解析】
(1)原电路中电压表未并联在定值电阻R两端,错误导线为连接电流表与R左接线柱的导线(标“×”),正确连接如图答14-8-1所示;
(2)故障分析:
A. 电阻R短路:电流表有示数,电压表无,不符合;
B. 电阻R断路:电流表无示数,电压表有示数,不符合;
C. 滑动变阻器短路:电流表、电压表均有示数,不符合;
D. 滑动变阻器断路:整个电路断开,两表均无示数,故选D;
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至最大阻值处,本题滑动变阻器下接线柱接左,故滑片移至左端;阴影部分为I与R的乘积,物理意义是定值电阻R两端的电压;
(4)更换10Ω为15Ω电阻,定值电阻电压变大,需增大滑动变阻器电阻使定值电阻电压回到控制值(由图b得U=IR=5Ω×0.6A=3V),故滑片向左移动;电源电压4.5V,滑动变阻器电压U滑=4.5V-3V=1.5V,当R最大25Ω时,电流I=3V/25Ω=0.12A,滑动变阻器最大阻值R滑=U滑/I=1.5V/0.12A=12.5Ω,即滑动变阻器最大值至少12.5Ω。
【答案】
8.(1)

(2) D (3) 左 定值电阻R两端的电压为3 V (4) 左 12.5
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点,需掌握控制变量法、串联电路规律及欧姆定律的应用,是电学实验的典型题型,注重实验操作与规律的结合。
【难度系数】
0.5