Question

【題目】小明同學(xué)想“探究電流跟電阻的關(guān)系”.于是他找來了一些器材，開始了科學(xué)探究.已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.

（1）他首先連接了如圖（甲）所示的電路圖.為保證電路安全，連接電路時，開關(guān)應(yīng).
（2）他的實(shí)驗步驟為：
①先讓5Ω電阻接入電路，閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向（填“左”或“右”）移動，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為 V時，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)： 當(dāng)滑動變阻器的滑片移動到最右端時，電流表和電壓表的示數(shù)如圖（乙）所示.出現(xiàn)上述情況的原因可能是
A．滑動變阻器最大阻值太大
B．滑動變阻器最大阻值太小
C．滑動變阻器斷路
D．定阻電阻短路
（3）更換部分實(shí)驗器材，繼續(xù)完成整個探究實(shí)驗后，用測得的數(shù)據(jù)繪制了如圖（丙）的圖象，根據(jù)該圖象可以得出的結(jié)論是：.

（4）為完成整個實(shí)驗，應(yīng)該選取最大阻值不小于Ω的滑動變阻器.

Answer 1

【答案】
（1）斷開
（2）右,1.5,B
（3）電壓一定時,電流與電阻成反比
（4）75
【解析】（1）為保護(hù)電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片P處于最大阻值處的右端；
（2）②探究電流跟電阻的關(guān)系時應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，即電壓表的示數(shù)1.5V不變，電壓表示數(shù)大于1.5V時，應(yīng)減小電路中的電流，增大滑動變阻器接入電路中的電阻，即滑片向右移動；③由圖3可知，將10Ω電阻換成15Ω電阻、滑片移動到最右端時電壓表的示數(shù)大于1.5V，說明定值電阻分得的電壓仍然太大，即滑動變阻器的最大阻值太小；
（3）由圖象可知，電流與電阻的乘積為一定值，故可得結(jié)論：電壓一定時，電流與電阻成反比；
（4）由題目的要求和圖象可知，電阻R的最大阻值R=25Ω，此時的最小電流I小=0.06A，那么，此時的總電阻最大值為：R大=U/I最小=6V/0.06A=100Ω，故要求滑動變阻器的最大值不能小于R大 ′=R大-R=100Ω-25Ω=75Ω.
所以答案是：（1）斷開；（2）右；1.5；B；（3）電壓一定時，電流與電阻成反比；（4）75.
【考點(diǎn)精析】利用焦耳定律的計算公式及其應(yīng)用和焦耳定律在實(shí)際中的應(yīng)用對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒．）；當(dāng)電流通過導(dǎo)體做的功(電功)全部用來產(chǎn)生熱量(電熱)，則有W=Q，可用電功公式來計算Q． （如電熱器，電阻就是這樣的．）如果電流做功時、不僅把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，同時還轉(zhuǎn)化為其他形式的能時．此時，電功大于產(chǎn)生的熱：即W>Q 計算產(chǎn)生的熱量只能用：Q= I2Rt 計算電功只能用：W = UIt．