Question

【題目】在探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓恒為10 V．已有的5個(gè)定值電阻的阻值分別為20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω、60 Ω.

(1)根據(jù)圖甲所示電路，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整_________ ．(導(dǎo)線不交叉)

(2)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至最_______(填“左”或“右”)端．閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針無偏轉(zhuǎn)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是電阻R________(填“短路”或“斷路”)．

(3)在實(shí)驗(yàn)中，先接入電阻值為20 Ω的電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置時(shí)，觀察到電流表、電壓表指針位置如圖丙所示，則電流表示數(shù)為_______A，電壓表示數(shù)為_______V，接下來用30 Ω的電阻代替20 Ω的電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P從上一位置向_______(填“左”或“右”)滑動(dòng)．

(4)為了完成實(shí)驗(yàn)探究，依次將剩下的3個(gè)定值電阻分別接入圖乙的電路中，替換前一次接入的定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變器的滑片P至合適位置，再讀出電流表的示數(shù)，計(jì)算出每次接入的定值電阻R的倒數(shù)，以電阻的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，電流I為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并作出I圖線，如圖丁所示．由I圖線可初步得出結(jié)論：在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成______比；由此進(jìn)一步得出結(jié)論：在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成_______比．

(5)上述實(shí)驗(yàn)中所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為_________Ω.

Answer 1

【答案】右斷路0.48右正反15

【解析】

（1）滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器要“一上一下”連接，故只要將滑動(dòng)變阻器的右上端連接到定值電阻的左端即可，如圖所示：

（2）為了保護(hù)電路，開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑片P移到阻值最大處；由圖知，滑片左側(cè)電阻絲接入電路，所以滑片應(yīng)移到阻值最大端即右端；

閉合開關(guān)后，電流表指針無偏轉(zhuǎn)，說明電路中可能存在斷路故障；而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則電壓表與電源兩極相連通，則說明與電壓表并聯(lián)部分發(fā)生斷路，原因可能是電阻R斷路；

（3）根據(jù)圖示可知，電流表的量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，則電流表示數(shù)為0.4A；

電壓表的量程為0～15V，其分度值為0.5V，電壓表示數(shù)為8V；

在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電壓表的示數(shù)不變；

將20Ω電阻換成30Ω后，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，則電壓表的示數(shù)會變大，要保持電壓表的示數(shù)不變，所以應(yīng)該增大增大變阻器的阻值，則變阻器兩端的電壓增大，所以應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右端移動(dòng)；

（4）根據(jù)描繪出的I﹣圖線是一傾斜在線，可以看出通過導(dǎo)體的電流與電阻的倒數(shù)成正比，由此進(jìn)一步得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

（5）根據(jù)串聯(lián)分壓的知識，當(dāng)電阻的阻值最大為60Ω時(shí)，所需滑動(dòng)變阻器的阻值最大；

此時(shí)電路中電流：；

電源電壓為10V，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為：

。