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、25Ω．

（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)______
（2）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）．
（3）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，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)，接下來他應(yīng)該進行的操作是：向______移動滑片（選填“左”或“右”），使電壓表示數(shù)為______ V時，讀出電流表的示數(shù)．
（4）實驗過程中小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動變阻器的滑片P，電壓表始終有示數(shù)、電流表無示數(shù)，原因可能是______ （選填A(yù)、B或C）．
A 電流表斷路    B 電壓表短路    C 電阻R斷路
（5）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．
（6）小紅試圖將定值電阻換成小燈泡來探究電流與電壓的關(guān)系，你認為他的實驗方案可行嗎？______（選填“可行”或“不可行”），你的理由是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）掌握電壓表的連接，應(yīng)與電阻并聯(lián)，并注意正負接線柱的接法．
（3）①掌握反比例圖象，知道電壓不變，電流與電阻成反比．
②在探究電流和電阻的關(guān)系時，要保持電阻兩端的電壓不變．
掌握串分壓的知識，電阻增大，分得的電壓降增大．判斷出滑動變阻器的阻值變化，從而可以判斷滑片的移動方向．
（4）根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)情況進行判斷．電流表無示數(shù)，可能發(fā)生了斷路，根據(jù)電壓表的示數(shù)得知是哪兒發(fā)生了斷路．
（5）根據(jù)串分壓的知識，電源電壓為6V，根據(jù)圖象計算的電壓，從而可得出變阻器的最小阻值．
（6）知道燈絲的電阻受溫度的影響，要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變．
解答：解：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）應(yīng)將電壓表與電阻并聯(lián)，其中3這個接線柱已與電阻相連，則負接線柱應(yīng)與電阻右邊的接線柱相連．
電路如圖．

（3）①由圖象知，這是反比例函數(shù)圖象，可知電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
②由圖象知，當電阻為25Ω時，通過的電流為0.1A，所以電阻兩端的電壓為U=IR=0.1A×25Ω=2.5V．
取下5Ω的電阻，然后將10Ω的電阻接入電路，電阻兩端的電壓變大，則應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，所以滑片應(yīng)向左移動，使電壓表的示數(shù)仍為2.5V．
（4）電流表無示數(shù)，說明電路中某處發(fā)生了斷路，電壓表始終有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生了斷路，即R斷路．
（5）由（3）知，電阻兩端的電壓為2.5V，所以滑動變阻器兩端的電壓應(yīng)為6V-2.5V=3.5V．
導(dǎo)體的最大電阻為25Ω，根據(jù)串分壓的知識，25Ω：R=2.5V：3.5V
得滑動變阻器的最大阻值為35Ω．
（6）由于燈絲的電阻受溫度的影響，要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變，所以不能用小燈泡做此實驗．
故答案為：（1）斷開；（2）見上圖；（3）①導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；②左；2.5；（4）C；（5）35；（6）不可行；燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．
點評：此題是探究電流和電阻的關(guān)系，注意控制變量法在此實驗中的應(yīng)用，同時考查了電壓表的連接及串分壓在本題中的應(yīng)用．其中的難點就是查找故障及判斷滑動變阻器的最小值，注意分析的方法即所用到的知識．