Question

7．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、25Ω．

（1）實驗過程中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，接下來的操作是：斷開開關(guān)，取下5Ω電阻，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片位置，讀出電流表的示數(shù)．
（2）實驗最后得到如圖乙所示的電流，隨電阻R變化的圖象．由圖象可以得出結(jié)論：U一定，I與R成反比．
（3）為完成整個實驗，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動變阻器．
（4）這個實驗中滑動變阻器的作用是保持電阻兩端電壓一定．

Answer 1

分析 （1）斷開開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移到最左端時接入電路中的電阻最大，將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路中的電阻，使電壓表的示數(shù)達到原來的示數(shù)不變．
（2）分析圖象，得出電流與電阻的關(guān)系：電壓一定，電流與電阻成反比；
（3）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=$\frac{U}{I}$計算出電路中的總電阻，從而計算出滑動變阻器的阻值．
（4）探究電流與電阻關(guān)系時，需保持定值電阻兩端電壓不變．

解答 解：（1）探究電流與電阻關(guān)系時，需改變電阻的大小，保持電阻兩端電壓不變，因此實驗過程中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，接下來需斷開開關(guān)，取下5Ω電阻，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片位置，讀出電流表的示數(shù)．
（2）由圖象知，電壓一定時，電流和電阻成反比；
（3）根據(jù)串聯(lián)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=$\frac{U}{R}$得，R_總=$\frac{{U}_{總}}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω；
所以R_滑=R_總-R=60Ω-25Ω=35Ω．
（4）探究電流與電阻關(guān)系時，需保持定值電阻兩端電壓不變，因此滑動變阻器的作用是保持電阻兩端電壓一定．
故答案為：（1）斷開開關(guān)，取下5Ω電阻；（2）U一定，I與R成反比；（3）35；（4）保持電阻兩端電壓一定．

點評 此題是探究電流跟電阻的關(guān)系實驗，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．