Question

8．小明用如圖甲的電路探究電流跟電阻的關(guān)系，電源電壓6V保持不變，定值電阻分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．
（1）按照圖甲電路連接電路，開始實(shí)驗(yàn)．改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到圖乙的電流I隨電阻R的變化圖象．
 ①由圖象可以得出的結(jié)論是當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
 ②小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來的操作是，將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表示數(shù)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為14Ω．
（2）小紅指出小明操作中存在安全隱患，在由小到大更換電阻的過程中，不斷開開關(guān)直接移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，這種做法容易將電壓表損壞．小明聽取了意見，重新實(shí)驗(yàn)，在每次更換電阻時(shí)都斷開了開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處．

Answer 1

分析 （1）①分析圖丙中圖象，曲線上每一點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積相等，據(jù)此得出結(jié)論；
②將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，電路中的總電阻變大，電路中的電流減小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知定值電阻兩端的電壓變大，要使定值電阻兩端的電壓不變，應(yīng)減小電路中的電流，增大滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，直到電壓表的示數(shù)達(dá)到原來的示數(shù)不變；
（2）根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）①分析圖丙圖象，曲線上每點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2.5V，由此得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
②將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，定值電阻兩端的電壓增大，要使電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)減小電路中的電流，增大滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻即滑片向左移動(dòng)，直到電壓的示數(shù)達(dá)到2.5V為止；
由圖乙可知，R=10Ω時(shí)，電流I=0.25A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω；
（2）在由小到大更換電阻的過程中，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知，定值電阻兩端的電壓逐漸變大，超過電壓表量程，容易將電壓表損壞．
故答案為：（1）①當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；②左； 2.5V；  14；（2）電壓表．

點(diǎn)評 本題通過實(shí)驗(yàn)探究考查了實(shí)物圖的連接、滑動(dòng)變阻器的正確使用、串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，分析圖象獲取信息和利用好控制變量法是解題的關(guān)鍵．