Question

16．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由丙圖象可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來的操作是斷開開關(guān)，取下5Ω的電阻，然后將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，使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（3）在上述實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的最大阻值不小于35Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（2）①分析圖丙中圖象，曲線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積相等，據(jù)此得出結(jié)論；
②在連接電路時(shí)，必須斷開開關(guān)；拆下阻值為5Ω的電阻改換成阻值為10Ω的電阻，則根據(jù)電路中的電阻變大，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)判斷電壓表示數(shù)的變化；將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端時(shí)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(dòng)變阻器接入電路中的電阻，使電壓表的示數(shù)達(dá)到原來的示數(shù)不變．
（3）根據(jù)電源電壓以及每次定值電阻兩端的電壓，利用串聯(lián)分壓可求出滑動(dòng)變阻器的值．

解答 解：（1）把定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，實(shí)物電路圖如圖所示：

（2）①由圖丙所示圖象可知，曲線上每點(diǎn)對(duì)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實(shí)驗(yàn)應(yīng)可知電阻兩端電壓保持不變，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來的操作是斷開開關(guān)，取下5Ω的電阻，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，向左移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（3）當(dāng)定值電阻R=25Ω時(shí)，由圖丙可知，此時(shí)電路中的電流I=0.1A，
則電路中的總電阻為：R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：R_滑=R_總-R=60Ω-25Ω=35Ω，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值最大不小于35Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）①電流與電阻成反比；②斷開開關(guān)，取下5Ω的電阻；左；2.5；（3）35．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表和滑動(dòng)變阻器的連接、串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)等，關(guān)鍵是分析圖象得出電流與電阻之間的關(guān)系，掌握控制變量法的應(yīng)用，要會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)需要控制的變量．