Question

20．利用如圖甲所示的電路探究“電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”，已知電源電壓為6V恒定，實(shí)驗用到的電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．
（1）實(shí)驗中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)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，某次實(shí)驗中，用5Ω的電阻做好實(shí)驗后，接下來：斷開開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P移到B端（選填“A”或“B”），然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片P，保持電壓表的示數(shù)為2.5V，讀出電流表的示數(shù)．
（2）為了能夠完成整個實(shí)驗，滑動變阻器的最大阻應(yīng)不小于35Ω．

（3）分析圖象，可以得出結(jié)論在電壓不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）（3）連接電路時，為保護(hù)電路，開關(guān)要斷開，且將變阻器連入電路中的電阻最大；探究通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系時，要控制電壓表示數(shù)一定，由圖乙求出電流與電阻的乘積得出電壓表示數(shù)；分析得出結(jié)論；
（2）研究電流與電阻的關(guān)系時，要保持電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理求出變阻器連入電路中的電阻，從而確定滑動變阻器的最大阻值至少多少．

解答 解：（1）探究通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系時，要控制電壓表示數(shù)一定，圖乙中，由歐姆定律，電壓表示數(shù)：
U_表=I₁R₁=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=---=0.1A×25Ω=2.5V，
某次實(shí)驗中，用5Ω的電阻做好實(shí)驗后，接下來：斷開開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處B端，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片P，保持電壓表的示數(shù)為2.5V，讀出電流表的示數(shù)；
（2）電源電壓為6V保持不變，定制電阻兩端的控制電壓恒為2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：
U_滑=U-U_表=6V-2.5V=3.5V，即變阻器分得的電壓為定值電阻電壓的$\frac{3.5V}{2.5V}$=1.4倍，當(dāng)25Ω的定值電阻接入電路時，變阻器連入電路中的電阻為：
R_滑=1.4×25Ω=35Ω，即滑動變阻器R₂的最大阻值不應(yīng)小于35Ω；
（3）由（1）知，通過導(dǎo)體的電流與電阻的之積為一定值，即在電壓不變時，在電壓不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓成反比．
故答案為：（1）B；2.5；（2）35；（3）在電壓不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點(diǎn)評 本題探究電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系，考查實(shí)驗注意事項、操作過程、對器材的要求及數(shù)據(jù)分析能力．