1. 某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储存容器内装有同种导电液体,通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液体的长度。


(1)该装置中电阻R的作用是。
(2)该小组的同学们通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表所示,分析可知,液体的电阻和液体长度的关系为:在材料和横截面积相同时,。
(3)当两个注射器中的液柱长度相同时,实验时发现,由此得到的结论是:在材料和长度相同时,液体的横截面积越大,电阻越小。
(4)若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系,他们只需更换即可。

1.(1)保护电路 (2)导电液体越长,电阻越大 (3)电流表A₁的示数小于电流表A₂的示数 (4)左边注射器中的导电液
解析:(1)实验中,R串联接入电路中,能起到保护电路的作用。(2)根据表格中的数据可知,在材料和横截面积相同时,导电液体越长,通过的电流越小,则导电液体的电阻越大。(3)当两个注射器中液柱的材料和长度相同时,液柱的横截面积不同,左边液柱的横截面积要小于右边液柱的横截面积,实验中发现电流表A₁的示数小于电流表A₂的示数,则表明液柱的横截面积越大,通过的电流越大,液柱的电阻越小。(4)断开开关,更换左边注射器中的导电液,液体电阻的材料是不同的,横截面积相同,当液柱长度与表中某次长度相同时,比较更换前后电流表A₁的示数,根据控制变量法可知,可探究液体的电阻和材料的关系。

2. 小亮和同学们分组探究“电流与电压、电阻的关系”，提供的实验器材有：稳压电源(电压恒为4.5 V)、开关、电流表2只、电压表2只、规格为“20 Ω 2 A”的滑动变阻器、电阻箱(阻值可调节)、导线若干。
(1)小亮他们用图甲所示的器材先探究“电流与电压的关系”，请你用笔画线代替导线，帮助小亮将图甲中的电路连接完整(要求：滑片P向左端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉)。
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 电压 U/V | 1.6 | | 2.0 | 2.4 | 2.8 |
| 电流 I/A | 0.16 | 0.18 | 0.20 | ？ | 0.28 |

(2)在连接电路的过程中，开关应处于状态。连接好电路后，小亮他们进行了5次实验测得了表中的数据。其中第4次实验时，电流表指针如图乙所示，其示数为A。由表可知实验中电阻箱接入电路的阻值为Ω。
(3)完成第4次实验后，需要移动滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻值适当(填“增大”或“减小”)才能得到第5次实验数据。根据实验数据分析，可初步得出结论：当电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体两端的电压成比。
(4)小亮他们继续用该电路探究“电流与电阻的关系”。他们多次改变电阻箱接入电路的电阻值，移动变阻器的滑片P，保持电压表示数为2.5 V，记录下每次电流表的示数。为完成该实验，电阻箱接入电路的阻值不能超过Ω。
(5)另一组的同学也按图甲连好完整的电路后，闭合开关，发现电流表、电压表均无示数。请你写出一种用所给器材检测故障位置的方法：。

2.(1)见解析图 (2)断开 0.24 10 (3)减小 正 (4)25 (5)见解析
解析:(1)滑片向左滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:[图1]
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开;由图乙可知,电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.24 A;由表中数据,根据欧姆定律可知,电阻箱接入电路的阻值:$R=\frac{U}{I}=\frac{1.6\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=\dots=\frac{2.8\ \mathrm{V}}{0.28\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。(3)由表中数据可知,由第4次实验到第5次实验增加了电阻箱两端的电压,因为电源电压不变,由串联电路的电压特点可知,此时需要减小滑动变阻器两端的电压,由串联电路的分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的电阻;根据表中数据可得出的结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(4)探究“电流与电阻的关系”。他们多次改变电阻箱接入电路的阻值,移动变阻器的滑片P,保持电压表示数为2.5 V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:$U_{\mathrm{滑}}=U-U_{\mathrm{V}}=4.5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,电压表示数为变阻器分得的电压的1.25倍,根据分压原理,当滑动变阻器接入电路的电阻最大为20 Ω时,电阻箱连入电路中的电阻为:$R_{\mathrm{箱}}=1.25×20\ \Omega=25\ \Omega$,即为完成该实验,电阻箱接入电路的阻值不能超过25 Ω。(5)电流表无示数,说明电路中存在断路,可以另取一根导线,用导线一端接在电源的正极,另一端依次试触各接线柱,当电流表有示数时,则故障在电源正极到电流表有示数时的接线柱之间,然后再将导线一端接到电源的负极,另一端依次试触各接线柱,当电流表有示数时,则故障在电源负极到电流表有示数时的接线柱之间,从而具体确定故障所在的位置。或者另取一只电压表,先将电压表并联在电源两端,以判断电源是否损坏,然后将电压表的正接线柱接到电源的正极,用负接线柱依次试触各接线柱,当电压表示数接近电源电压时,则故障在电压表的正负接线柱之间,然后再将电压表的负接线柱接到电源负极,用正接线柱依次试触各接线柱,当电压表示数接近电源电压时,则故障在电压表的正、负接线柱之间,从而具体确定故障所在的位置。