Question

小明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4.5V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）實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖乙所示的電流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，

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，接下來將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，向

右

端移動滑片（選填左或右），使電壓表示數(shù)為

2.5

V時，讀出電流表的示數(shù)．
（2）完成整個實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于

20

Ω的滑動變阻器．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)圖象分析電流和電阻的關(guān)系：電壓一定，電流和電阻成反比；
②根據(jù)圖乙確定一組電流和電阻值，根據(jù)U=IR計算出電壓；
換用較大的電阻后，根據(jù)串分壓的關(guān)系，電壓表的示數(shù)會變大，則應(yīng)增大滑動變阻器的阻值減小電阻兩端的電壓，保持電壓表的示數(shù)不變；
（2）根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)電阻值為25Ω時，所需的滑動變阻器的阻值最大，根據(jù)圖象確定電路中電流，由R=

U

I

計算出電路中的總電阻，從而計算出滑動變阻器的阻值．

解答：解：（1）①由圖象知，電壓一定時，電流和電阻成反比；
②由圖象知，當(dāng)R=5Ω時，電流表的示數(shù)為0.5A，所以電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，在整個過程中，R兩端的電壓保持2.5V不變；
將5Ω的電阻換為10Ω后，電壓表的示數(shù)變大，所以應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右滑動，保持電壓表的示數(shù)為2.5V，并讀出電流表的示數(shù)；
（2）根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)電阻R=25Ω時，滑動變阻器的阻值最大，由圖象知，此時電路中的電流為0.1A；
由I=

U

R

得，R_總=

U總

I

=

4.5V

0.1A

=45Ω；
所以R_滑=R_總-R=45Ω-25Ω=20Ω．
故答案為：（1）①電流與電阻成反比；②右；2.5；（2）20．

點(diǎn)評：此題是探究電流跟電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，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．