Question

【題目】某學習小組在“探究通電導體電流與電阻的關系”的實驗中，小明連接了如圖甲所示的電路（電源電壓保持4.5 V不變）：

(1)用筆畫線代替導線將圖甲實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片P向左移動，電路中電流變大，導線不得交叉）；

（____）

(2)連接好電路，閉合開關，發現電壓表示數接近于電源電壓，電流表幾乎無示數，則故障為定值電阻R________（選填“短路”或“斷路”）；

(3)圖乙是小組根據測得的實驗數據所繪制的電流I隨電阻R變化的圖像，由圖像可知R兩端的電壓為________V；當R的電阻由5 Ω更換為10 Ω時，閉合開關后，為使R兩端的電壓________（選填“改變”或“不變”），滑動變阻器的滑片應向________（選填“左”或“右”）端滑動；若實驗中R的阻值分別是5 Ω、10 Ω、15 Ω，則滑動變阻器的阻值至少是______Ω；

(4)分析圖像可以得出的實驗結論是______________________；

(5)實驗中不斷需要更換電阻，操作比較麻煩，請你寫出一條改進措施__________。

Answer 1

【答案】 斷路 3 不變 右 7.5 當電壓一定時，電流與電阻成反比 用電阻箱代替定值電阻

【解析】

(1)已知定值電阻與滑動變阻器應為串聯連接，且要求滑動變阻器滑片P向左滑動時，電路中電流變大，則電路總電阻變小、滑動變阻器電阻變小。根據滑動變阻器“一上一下”的接線方式，導線應連接定值電阻右端與變阻器左下接線柱；(2)閉合開關，電流表幾乎無示數說明電路存在斷路，而電壓表示數接近于電源電壓，所以是與電壓表并聯的電阻R斷路；(3)實驗探究中始終保持電阻兩端電壓不變，根據歐姆定律計算得UR=IR=3 V；電阻R與滑動變阻器串聯，當R的阻值變大，其電壓也相應變大，探究電流與電阻關系，需保持其電壓不變，則應使變阻器阻值變大，即向右端滑動；電源電壓與電阻R電壓保持一定，U滑=4.5 V－3 V=1.5 V，當定值電阻為15 Ω時，電路中的電流I==0.2 A，滑動變阻器接入電路阻值為R滑==7.5 Ω，則為了完成實驗，滑動變阻器的阻值至少是7.5 Ω。