Question

12．小偉利用如圖甲所示的電路探究“電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”，已知電源為3節(jié)新干電池組成，實(shí)驗(yàn)用到的電阻分別為6Ω、12Ω、18Ω、24Ω、30Ω．

（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)前開關(guān)S應(yīng)保持?jǐn)嚅_，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器的作用是保持電阻R兩端電壓不變（說(shuō)一點(diǎn)）．實(shí)驗(yàn)中多次改變接入R的阻值，合理操作并記下各次電流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
（3）某次實(shí)驗(yàn)中，小偉用6Ω的電阻做好實(shí)驗(yàn)后，接下來(lái)：斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到A端（選填“A”或“B”）．然后將12Ω的電阻接人電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，保持電壓表的示數(shù)為3V，讀出電流表的示數(shù)．
（4）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15Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開；探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變．
（3）閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處，根據(jù)圖示圖象求出電阻兩端電壓．
（4）根據(jù)電阻兩端電壓、電源電壓，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最小阻值，然后答題．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

（2）為保護(hù)電路安全，實(shí)驗(yàn)前開關(guān)S應(yīng)保持?jǐn)嚅_，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器，一方面可以保護(hù)電路，另一方面：保持電阻R兩端電壓不變．
（3）為保護(hù)電路，斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到A端．由圖示圖象可知，電阻兩端電壓為：U_R=IR=0.25A×12Ω=3V，把電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，保持電壓表的示數(shù)為3V，讀出電流表的示數(shù)．
（4）由題意可知，電源電壓為：U=1.5V×3=4.5V，電阻兩端電壓為3V，則滑動(dòng)變阻器分壓為4.5V-3V=1.5V，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，定值電阻阻值為滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的兩倍，定值電阻的最大阻值為30Ω，則滑動(dòng)變阻器最小阻值為15Ω．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）斷開；保持R兩端電壓不變；（3）A；3；（4）15．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電流跟電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，需使電阻兩端的電壓不變，考查了對(duì)圖象的分析，同時(shí)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．