Question

12．利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系．已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）．
（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，為收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)表格（表格中可不必填寫電流的具體數(shù)據(jù)）．
（3）實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
①由圖象可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來(lái)的操作是斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到A（將下列正確選項(xiàng)的番號(hào)填在空格中）．
A．最左端                          B．最右端
C．隨便移動(dòng)一下                    D．沒(méi)必要移動(dòng)
③然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（4）為了能夠完成上述五次的整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器．

Answer 1

分析 （1）圖乙中還未連入的元件有電壓表和滑動(dòng)變阻器，電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻兩端，滑動(dòng)變阻器按照“一上一下”連入電路．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究課題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察記錄項(xiàng)目設(shè)計(jì)表格．
（3）①分析圖丙中圖象，曲線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積相等，說(shuō)明電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
②每次實(shí)驗(yàn)后，必須斷開開關(guān)，把滑片撥到最大阻值處，然后再更換電阻；閉合開關(guān)后，還要調(diào)節(jié)滑片，使定值電阻兩端的電壓保持不變．
（4）根據(jù)電源電壓以及每次定值電阻兩端的電壓，利用串聯(lián)分壓可求出滑動(dòng)變阻器的最小阻值．

解答 解：（1）電壓表的“3”接線柱已接入電路，需要把“-”接線柱接到定值電阻的右邊接線柱，使電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端；滑動(dòng)變阻器下面的接線柱已連入電路，只要把上面任意一個(gè)接線柱與定值電阻右邊的接線柱相連即．要注意導(dǎo)線不要交叉．連好的實(shí)物圖如下圖所示．
（2）探究電流與電阻的關(guān)系，保持電壓不變U=2.5V，改變電阻大小，記錄對(duì)應(yīng)電流如表格中：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電阻/Ω	電流/A
1	5
2	10
3	15
4	20
5	25

（3）①分析圖丙圖象，曲線上每點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2.5V，說(shuō)明電壓一直保持在2.5V，此時(shí)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
②更換電阻時(shí)，必須先斷開開關(guān)，并把滑動(dòng)電阻器調(diào)至最大阻值處，即把滑片移到最左端，故選A；換好定值電阻后，閉合開關(guān)，并移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）當(dāng)定值電阻R=25Ω時(shí)，由圖丙可知，此時(shí)電路中的電流I=0.1A，
則電路中的總電阻為：R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值不能小于：R_滑=R_總-R=60Ω-25Ω=35Ω．
故答案是：（1）實(shí)物電路連接如圖所示：

（2）表格如上表；
（3）①導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
②A；2.5；
（3）35．

點(diǎn)評(píng) 該題通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究考查了電學(xué)元件的使用、分析圖象獲取信息的能力，難度不大，但需認(rèn)真、細(xì)心分析．