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）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)，

 

．
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，換為10Ω的電阻接入路閉合開關(guān)，向

 

（填“A”或“B”）端移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為

 

V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（3）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，有“30Ω 1A”“50Ω 1A”兩個(gè)規(guī)格滑動(dòng)變阻器，應(yīng)該選取

 

 的
滑動(dòng)變阻器．

Answer 1

分析：（1）將電壓表與電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，且要接一上一下；
（2）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(jì)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(huì)變大，則應(yīng)增大滑動(dòng)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；
（3）根據(jù)串分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻值為25Ω時(shí)，所需的滑動(dòng)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(jì)算出電路中的總電阻，從而計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的阻值．

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

（2）①由圖象知，電壓一定時(shí)，電流和電阻成反比；
②由圖象知，當(dāng)R=5Ω時(shí)，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(gè)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(dòng)變阻器的阻值，將滑片向左即A端滑動(dòng)，保持電壓表的示數(shù)為2.5V，并讀出電流表的示數(shù)；
（3）根據(jù)串分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻R=25Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值最大，由圖象知，此時(shí)電路中的電流為0.1A；
由I=

U

R

得，R_總=

U總

I

=

6V

0.1A

=60Ω；
所以R_滑=R_總-R=60Ω-25Ω=45Ω．
“30Ω 1A”的最大阻值太小，應(yīng)選擇“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器．
故答案為：（1）見上圖；（2）①電流與電阻成反比；②A；2.5；（3）“50Ω 1A”．

點(diǎn)評(píng)：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(duì)圖象的分析，同時(shí)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．