Question

【題目】小明利用如圖甲的電路探究電流與電阻的關(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）請根據(jù)圖甲將圖乙的實物電路連接完整（導線不允許交叉）。

（______）

（2）在此實驗中滑動變阻器的主要作用是_____。

（3）實驗中多次改變R的阻值，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙的電流I隨電阻R變化的圖象。

①由圖象可以得出結(jié)論：_____。

②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，接下來的操作是_____然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表示數(shù)為_____V時，讀出電流表的示數(shù)。

（4）為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于_____Ω的滑動變阻器。

Answer 1

【答案】 保護電路和控制電阻兩端的電壓不變 導體中的電流與電阻成反比 斷開開關(guān) 【答題空5】2.5 【答題空6】35

【解析】

（1）將滑動變阻器與電阻串聯(lián)，且要接一上一下，電壓表與電阻并聯(lián)；（2）滑動變阻器的基本作用是保護電路，探究電流與電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，這是滑動變阻器的主要作用；（3）閉合開關(guān)電流表無示數(shù)，則可能電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；（4）①分析圖丙中圖象，曲線上每一點對應的電流和電阻的乘積相等，據(jù)此得出結(jié)論；②在更換元件時，應先斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前，應將滑片移至最大阻值處，將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，應調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路中的電阻，使電壓表的示數(shù)達到原來的示數(shù)不變，可根據(jù)圖象上任意一點對應的電流和電阻值，由U=IR計算出電壓值；（5）由圖3找出實驗時電路的最小電流，由串聯(lián)電路的特點及歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，據(jù)此確定滑動變阻器的最大阻值．

(1)將滑動變阻器與電阻串聯(lián)，變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，將電壓表與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

(2)在此實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和控制電阻兩端的電壓不變； (3)閉合開關(guān)，電流表沒示數(shù)，則可能是電路有斷路處，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)之外的電路完好，與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路；(4)①分析圖丙圖象，曲線上每點對應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，導體中的電流與電阻成反比；②由圖丙知，當R=5Ω時，電路中的電流I=0.5A，所以電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；在換接電阻時，應先斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前將滑片移至最大阻值處，將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，使電壓的示數(shù)達到2.5V；(5)由圖丙知，電路的最小電流I=0.1A，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動變阻器兩端的電壓： U滑=UUR=6V2.5V=3.5V，由I=可得，滑動變阻器接入電路的阻值： R滑==35Ω，即滑動變阻器的阻值不能小于35Ω.