Question

2．小明利用如圖甲所示的電路探究“電流跟電阻的關(guān)系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．
（1）實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖乙所示的電流，隨電阻R變化的圖象．
①由圖象可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，將10Ω的電阻接入電路，閉合開(kāi)關(guān)后，應(yīng)將滑片向右（填“左”或“右”）移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為2.5 V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（2）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器．
（3）小明想將定值電阻換成小燈泡來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系，你認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)方案可行嗎？請(qǐng)說(shuō)出理由．答：不可行（選填“可行”或“不可行”）；理由：小燈泡的電阻受溫度影響而發(fā)生變化．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)圖象分析電流和電阻的關(guān)系：電壓一定，電流和電阻成反比；
②根據(jù)圖乙確定一組電流和電阻值，根據(jù)U=IR計(jì)算出電壓；換用較大的電阻后，根據(jù)串分壓的關(guān)系，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，則應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值減小電阻兩端的電壓，保持電壓表的示數(shù)不變；
（2）根據(jù)串分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻值為25Ω時(shí)，所需的滑動(dòng)變阻器的阻值最大，根據(jù)圖象確定電路中電流，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電路中的總電阻，從而計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的阻值；
（3）知道燈絲的電阻受溫度的影響，要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變．

解答 解：（1）①由圖象知，電壓一定時(shí)，電流和電阻成反比；
②由圖象知，當(dāng)R=5Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A，所以電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，在整個(gè)過(guò)程中，R兩端的電壓保持2.5V不變；
將5Ω的電阻換為10Ω后，電壓表的示數(shù)變大，所以應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑片向右滑動(dòng)，保持電壓表的示數(shù)為2.5V，并讀出電流表的示數(shù)；
（2）根據(jù)串分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻R=25Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值最大，由圖象知，此時(shí)電路中的電流為0.1A；
由I=$\frac{U}{R}$得，R_總=$\frac{{U}_{總}(cāng)}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω；
所以R_滑=R_總-R=60Ω-25Ω=35Ω．
（3）由于燈絲的電阻受溫度的影響，要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變，所以不能用小燈泡做此實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）電流與電阻成反比；右；2.5；（2）35；（3）不可行；小燈泡的電阻受溫度影響而發(fā)生變化．

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．