Question

12．用如图甲所示的电路探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”，已知电源电压恒为6V，实验用到的定值电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）根据电路图甲，将乙图中实物电路连接完整（导线不能交叉）．
（2）闭合开关前，将滑动变阻器滑片移至A（填“A”或“B）端．将25Ω的电阻接入电路．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2V，记下电流表的示数．
（3）换用20Ω的电阻，向右移动滑动变阻器的滑片，使电表示数为2V，记下电流表的示数．
（4）经多次实验，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）电压表与电阻并联，根据实际确定电压表的量程，滑动变阻器串联在电路中，并要接一上一下；
（2）为保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”时，应控制定值电阻两端的电压不变，更换电阻的阻值越小时，电路中的总电阻越小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大滑动变阻器两端的电压越大，要保持定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，据此进行解答；
（4）掌握反比例函数图象，分析图象得出：电压不变，电流和电阻成反比．

解答 解：（1）由于电源电压恒为6V，电压表应与电阻并联，可选择0～3V的量程；
滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

（2）由图知，滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱，所以在闭合开关前，将滑片移至最右端即A端；
（3）探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”时，应控制定值电阻两端的电压不变，
换用20Ω的电阻时，电路中的总电阻变小，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，滑动变阻器两端的电压变小，
要保持定值电阻两端的电压不变，应向右端移动增大滑动变阻器接入电路中的电阻，直至定值电阻两端的电压达到2V为止；
（4）由图知，电压一定，导体中的电流与导体的电阻成反比．
故答案为：（1）如图所示；（2）A；（3）右；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比．

点评 此题是探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”实验，实验中要控制电阻两端的电压不变，这是解决此题的关键，同时考查了滑动变阻器的使用，还涉及到了欧姆定律在串联电路中的应用．