Question

【題目】小明利用如圖甲的電路探究電流與電阻的關(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）請根據(jù)圖甲將圖乙的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）。

（______）

（2）在此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的主要作用是_____。

（3）實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙的電流I隨電阻R變化的圖象。

①由圖象可以得出結(jié)論：_____。

②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來的操作是_____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_____V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)。

（4）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于_____Ω的滑動(dòng)變阻器。

Answer 1

【答案】 保護(hù)電路和控制電阻兩端的電壓不變 導(dǎo)體中的電流與電阻成反比 斷開開關(guān) 【答題空5】2.5 【答題空6】35

【解析】

（1）將滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，且要接一上一下，電壓表與電阻并聯(lián)；（2）滑動(dòng)變阻器的基本作用是保護(hù)電路，探究電流與電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，這是滑動(dòng)變阻器的主要作用；（3）閉合開關(guān)電流表無示數(shù)，則可能電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；（4）①分析圖丙中圖象，曲線上每一點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積相等，據(jù)此得出結(jié)論；②在更換元件時(shí)，應(yīng)先斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處，將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，使電壓表的示數(shù)達(dá)到原來的示數(shù)不變，可根據(jù)圖象上任意一點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻值，由U=IR計(jì)算出電壓值；（5）由圖3找出實(shí)驗(yàn)時(shí)電路的最小電流，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，據(jù)此確定滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

(1)將滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，變阻器已接了下面一個(gè)接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，將電壓表與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

(2)在此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和控制電阻兩端的電壓不變； (3)閉合開關(guān)，電流表沒示數(shù)，則可能是電路有斷路處，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)之外的電路完好，與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路；(4)①分析圖丙圖象，曲線上每點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2.5V，由此得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；②由圖丙知，當(dāng)R=5Ω時(shí)，電路中的電流I=0.5A，所以電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；在換接電阻時(shí)，應(yīng)先斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前將滑片移至最大阻值處，將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，使電壓的示數(shù)達(dá)到2.5V；(5)由圖丙知，電路的最小電流I=0.1A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓： U滑=UUR=6V2.5V=3.5V，由I=可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值： R滑==35Ω，即滑動(dòng)變阻器的阻值不能小于35Ω.