Question

15．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）由電路圖甲連接實(shí)物圖乙（導(dǎo)線不允許交叉）．
（2）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（選填“電壓”或“電流”）表示數(shù)保持不變，記下數(shù)據(jù)，得到如圖丙所示的電流I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)，電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)將會(huì)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）；此時(shí)應(yīng)該向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，然后記錄電流表的值．
（3）由題中所給器材判斷，為了完成整個(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．

Answer 1

分析 （1）電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，要注意正負(fù)接線柱的連接，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）導(dǎo)體中的電流與電壓和電阻有關(guān)，研究電流與電阻的關(guān)系需要保持電阻兩端的電壓不變；
①分析圖丙中圖象，曲線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積相等，據(jù)此得出結(jié)論；
②斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端時(shí)接入電路中的電阻最大，將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，使電壓表的示數(shù)達(dá)到原來的示數(shù)不變；
（3）根據(jù)串聯(lián)分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻值為25Ω時(shí)，所需的滑動(dòng)變阻器連入的阻值最大，根據(jù)圖象確定電路中電流，利用歐姆定律計(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．

解答 解：
（1）電壓表要測量定值電阻兩端的電壓，其負(fù)接線柱與定值電阻的右接線柱相連，滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱與定值電阻的右接線柱相連，如圖所示：

（2）研究電流與電阻的關(guān)系，需要保持電阻兩端的電壓不變，所以多次改變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；
①分析圖丙圖象，曲線上每點(diǎn)對(duì)應(yīng)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(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
②斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端時(shí)接入電路中的電阻最大，將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，分壓變大，電壓表的示數(shù)不安大；為控制變量，此時(shí)應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，即向左移動(dòng)滑片，減小電路中的電流，使電阻兩端的電壓減小，使電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V．
（3）根據(jù)串聯(lián)分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻R=25Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的阻值最大，由圖象知，此時(shí)電路中的電流為0.1A；
由歐姆定律得，R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω；
所以R_滑=R_總-R=60Ω-25Ω=35Ω．
應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）電壓；
①通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比； ②變大；左；2.5；
（3）35．

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．