Question

13．用如圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”，已知電源電壓為6V恒定，實(shí)驗(yàn)用到的電阻分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）根據(jù)電路圖甲，將乙圖中實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）．
（2）實(shí)驗(yàn)中，小海用5Ω的電阻做好實(shí)驗(yàn)后，斷開開關(guān)，將5Ω的電阻換成10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)此時(shí)電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”、“不變”或“變小”），接下來他應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A（選填“A”或“B”）移動(dòng)，保持電壓表的示數(shù)為2.5V，讀出電流表的示數(shù)．
（3）小海在實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)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．
（4 ）根據(jù)圖象，小海可得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
（5）為了能夠完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于35Ω．

Answer 1

分析 （1）電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，要注意正負(fù)接線柱的連接，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）注意滑動(dòng)變阻器的用法，在閉合開關(guān)前要將滑片移至最大阻值處．滑動(dòng)變阻器的阻值是由滑片與所連接下面一個(gè)接線柱之間的距離決定的．根據(jù)圖象丙中某點(diǎn)的電流和電阻值計(jì)算出電壓．
（3）根據(jù)串分壓的特點(diǎn)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）電壓表的負(fù)接線柱與定值電阻的右接線柱相連，滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱與定值電阻的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）在換10Ω的電阻前，應(yīng)斷開開關(guān)，并將滑動(dòng)變阻器滑片移至最大阻值處．因?yàn)檫B接了右邊下面一個(gè)接線柱，所以應(yīng)將滑片移至左邊即A處．
由圖丙知，實(shí)驗(yàn)時(shí)的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
所以應(yīng)保持電壓表的示數(shù)為2.5V不變．
（3）根據(jù)題意，實(shí)驗(yàn)中最大的電阻阻值為25Ω，根據(jù)串分壓的知識，此時(shí)電阻分得的電壓最大，則滑動(dòng)變阻器分得的電壓最小，其阻值最�。�
當(dāng)它兩端的電壓為2.5V時(shí)，電路中的電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{25Ω}$=0.1A；
（4）分析圖2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，說明電壓一直保持在2.5V，此時(shí)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
故可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
（5）滑動(dòng)變阻器的電壓為：U′=6V-2.5V=3.5V
此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為：R′=$\frac{U′}{I}$=$\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω
故答案為：（1）見上圖；（2）變大；A；2.5；（4）電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；（5）35．

點(diǎn)評 此題探究“電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”，通過實(shí)驗(yàn)考查了學(xué)生對實(shí)物電路的連接，特別注意電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的接法．同時(shí)考查了控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用以及串分壓的知識．要解決此類題目，需靜下心來認(rèn)真分析．