Question

2．同學(xué)們利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系，電路中的電源電壓保持為6V，定值電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω．

（1）小紅按照圖甲電路連接實物，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移至B（選填“A”或“B”）端．
（2）將阻值是5Ω的定值電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（3）斷開開關(guān)，將變阻器調(diào)到阻值最大處，用10Ω的定值電阻替換5Ω的定值電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V時，讀出電流表的示數(shù)．與5Ω電阻接入電路時相比，此時定值電阻和滑動變阻器的阻值之比不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）再分別用15Ω、20Ω和25Ω的定值電阻接入電路，重復(fù)上面的實驗．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到電流I隨電阻R的變化圖象如圖乙所示．由圖象可以得出的結(jié)論是：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)前，將滑動變阻器滑片處于阻值最大處；
（3）探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變即電壓表的示數(shù)不變；
（4）根據(jù)圖象分析得出結(jié)論．

解答 解：（1）閉合開關(guān)前，將滑動變阻器滑片處于阻值最大處，由圖可知需要將滑動變阻器滑片移至B端；
（3）實驗中，更換定值電阻時，每次應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)保持不變，記錄電流表示數(shù)；所以用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路，向右移動滑片P，應(yīng)使電壓表示數(shù)為2.5V時再記錄此時電流表示數(shù)；
在串聯(lián)電路中，各處的電流是相同的：電路中接入5Ω的電阻時：電路中的電流為0.5A，此時電路的總電阻為：R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，滑動變阻器的電阻為：R'=12Ω-5Ω=7Ω，定值電阻和滑動變阻器的阻值之比為5：7；
電路中接入10Ω的電阻時：電路中的電流為0.25A，此時電路的總電阻為：R''=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.25A}$=24Ω，滑動變阻器的電阻為：R'=24Ω-10Ω=14Ω，定值電阻和滑動變阻器的阻值之比為5：7，定值電阻和滑動變阻器的阻值之比為10：14；=5：7，所以定值電阻變化時，定值電阻和滑動變阻器的阻值之比不變；
（4）由圖象可知：當(dāng)電阻為5Ω時，電流為0.5A，此時電阻兩端的電壓為U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；當(dāng)電阻為10Ω時，電流為0.25A，此時電阻兩端的電壓為U=IR=0.25A×10Ω=2.5V；當(dāng)電阻為25Ω時，電流為0.1A，此時電阻兩端的電壓為U=IR=0.1A×25Ω=2.5V；由此可知：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：（1）B；（3）2.5；不變；（4）電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點評 此題是探究電流跟電阻的關(guān)系實驗，需使電阻兩端的電壓不變，考查了對圖象的分析，同時涉及到了串聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系，及歐姆定律的變形應(yīng)用．