Question

3．小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關系．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)圖甲的實物圖在圖乙的方框內畫出電路圖．
（2）實驗中多次改變R的阻值，調節(jié)滑動變阻器的滑片，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由圖象可以得出結論：電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比．
②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關，移動滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V時，讀出電流表的示數(shù)．
（3）為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于35Ω的滑動變阻器．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實物圖畫電路圖可以根據(jù)電流流向法，即從電源的正極出發(fā)，先把串聯(lián)電路的元件逐個畫出，最后把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端即可；
（2）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)此得出結論；
②將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，應增大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；
（3）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．

解答 解：（1）先畫出電源符號，從電源的正極出發(fā)依次畫出開關、電流表、定值電阻、滑動變阻器回答電源的負極，最后把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如下圖所示：

（2）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，由此得出結論：電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比；
②將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，應增大滑動變阻器接入電路中的電阻，減小電路中的電流，使電壓的示數(shù)達到2.5V；
（3）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=U-U_R=6V-2.5V=3.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器接入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω，
即滑動變阻器的阻值不能小于35Ω．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）①電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比；②2.5；
（3）35．

點評 本題通過實驗探究考查了電學元件的使用、分析圖象獲取信息的能力，難度不大，但需認真、細心分析．