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，實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．

（1）請根據(jù)圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）．
（2）實驗中多次改變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，______．
②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，接下來的操作是，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，向______（左/右）移動滑片，使電壓表示數(shù)為______V時，讀出電流表的示數(shù)為______A，此時滑動變阻器連入電路的阻值為______Ω．
（3）為完成整個實驗，應(yīng)該選取最大阻值不小于______Ω的滑動變阻器．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)電路圖甲，連接實物電路圖乙，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，滑動變阻器與待測電阻串聯(lián)接入電路；
（2）①由圖丙分析圖象特點，根據(jù)圖象特點找出在電壓一定時電流與電阻的關(guān)系．
②用10Ω電阻替換5Ω電阻后，待測電阻阻值變大，待測電阻分壓變大，滑動變阻器分壓變小，要保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使滑動變阻器接入電路的阻值變大，增大變阻器的分壓，減小待測電阻分壓，使電壓表示數(shù)不變；由圖3找出電壓與對應(yīng)的電流值，由歐姆定律求出電阻兩端的電壓；由圖3找出電阻阻值為10Ω時對應(yīng)的電流．
（3）由圖3找出實驗時電路的最小電流，由串聯(lián)電路的特點及歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，據(jù)此確定滑動變阻器的最大阻值．
解答：解：（1）根據(jù)電路圖連接實物圖，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，滑動變阻器與待測電阻串聯(lián)接入電路，電路圖如圖乙所示；
故答案為：實物電路圖如圖乙所示．
（2）①由圖丙可知，I-R圖象是一條反比例函數(shù)圖象，因此在電壓一定的情況下，電流與電阻成反比；
故答案為：電流與電阻成反比．
②把10Ω的電阻接入電路后，閉合開關(guān)后應(yīng)向左移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，
減小電阻兩端的分壓，使電阻兩端的電壓不變；由圖丙可知，電阻為5Ω時，電路電流為0.5A，
電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；由圖丙知，電阻阻值10Ω對應(yīng)的電流是0.25A，
此時滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=6V-2.5V=3.5V，滑動變阻器接入電路的阻值R===14Ω．
故答案為：左；2.5；0.25；14．
（3）由圖丙知，電路的最小電流I′=0.1A，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，滑動變阻器兩端的電壓
U_滑=U-U_R=6V-2.5V=3.5V，此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑′===35Ω，
滑動變阻器的阻值不能小于35Ω．
故答案為：35．
點評：本題考查了連接電路圖、分析圖象找出電流與電阻的關(guān)系、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、求滑動變阻器的阻值等問題，
由圖象丙找出電流與電阻的對應(yīng)關(guān)系、熟練掌握串聯(lián)電路特點與歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．