Question

【題目】如圖甲是小明實驗小組在探究“電流與電阻的關系”時的電路圖，電源電壓恒為 6V．電壓表、電流表無損壞，有阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 的定值電阻 5 個。

（1）根據圖甲，用筆畫線代替導線連接完成圖乙的實物圖。

（______）

（2）某次實驗，更換電阻R，合上開關后，電壓表無示數，電流表有示數，其原因可能是_____。

（3）在老師的引導下，他們將5次實驗數據描繪在圖丙中。圖中A點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積_____（填“大于”、“小于”或“等于”）B點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積。

（4）觀察圖像可以得出實驗結論是電壓一定時，導體中電流與導體的電阻成________。

（5）實驗中，小明選擇的滑動變阻器的阻值至少是_____Ω。

Answer 1

【答案】 R短路或電壓表短路或電壓表斷路 等于 反比 35

【解析】

(1)[1]從圖中可以看到，電阻R和串聯接在電路中，電壓表測的是電阻R兩端電壓，根據所述連接實物圖，如下圖所示；

(2)[2]假設R短路，那么電壓表沒有示數，電流表有電流流過，會有示數，這情況符合題意；假設R斷路，那么電壓表測的是電源電壓，有示數，電流表沒有示數，這情況不合題意；假設電壓表短路，那么電壓表沒有電流流過，電壓表沒有示數，電流表有電流流過，會有示數，這情況符合題意；假設電壓表斷路，那么電壓表沒有電流流過，電壓表沒有示數，電流表有電流流過，會有示數，這情況符合題意；綜上所述，故障可能是R短路或電壓表短路或電壓表斷路；

(3)[3]圖中A點對應的橫坐標與縱坐標分別是、，那么圍成矩形的面積是

B點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積是

可知圖中A點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積等于B點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積；

(4)[4]從圖中可以看到，C、D、E點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積都等于A點、B點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積，這個面積等于電阻R兩端的電壓，橫坐標與縱坐標分別表示電阻和電流，即導體中電流與導體的電阻乘積不變，隨著電阻的變大，電流在變小，可以得出實驗結論是電壓一定時，導體中電流與導體的電阻成反比；

(5)[5]這是一個串聯電路，根據分壓原理，由于電阻R的阻值最大能達到，電阻R的電壓保持不變，需要是2.5V，那么滑動變阻器兩端的電壓是3.5V，的電阻阻值需要的大小必須符合關系式

解得，所以實驗中，小明選擇的滑動變阻器的阻值至少是。