Question

14．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．
（2）连接电路的过程中，开关要处于断开状态，在电路连接完后，要先进行检查，观察电路中的各元件是否连接正确后，才能开始进行测量各数值．
（3）滑动变阻器的滑片应该处于最左（填“左”或“右”）端．
（4）实验中多次改变R的阻值，需调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．
（5）上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，将滑片移至最大阻值处，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数．
（6）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器．

Answer 1

分析 （1）电压表并联在定值电阻两端，要注意正负接线柱的连接，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中．
（2）在连接电路时，必须断开开关；连接完后要进行检查无误后再闭合开关；
（3）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；
（5）在换接电阻时，应断开开关，闭合开关前，将滑片移至最大阻值处；
根据图象丙，确定R=5Ω时电路中的电流，由U=IR计算出电阻两端的电压值；
（6）根据串分压的知识，定值电阻的阻值越大，所需的分压电阻越大，由欧姆定律的知识计算出电阻为25Ω时所需滑动变阻器的阻值，从而可计算出滑动变阻器的最大阻值的最小值．

解答 解：（1）①观察电路图可知，电流表与电阻串联，电压表并联在电阻两端，滑动变阻采取“一上一下”的连接方式；画图如下：

（2）在连接电路时，必须断开开关；连接完后要进行检查，无误后再闭合开关；
（3）由电路可知，变阻器的下面接了左边的接线柱，为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最左端，使其阻值最大；
（4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，所以实验中多次改变R的阻值，需调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变，记下电流表示数；
（5）用5Ω的电阻做完实验后，应断开开关，并将滑片移至最大阻值处，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关；
由图丙知，当R=5Ω时，电路中的电流I=0.5A，所以电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
（6）由图丙知，当R=25Ω时，I=0.1A，变阻器的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.1A}$=35Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）断开；检查；（3）左；（4）不变；（5）断开开关，将滑片移至最大阻值处；2.5；（6）35．

点评 本题是探究电流跟电阻关系的实验，通过实验探究考查了电压表、电流表、滑动变阻器的使用、分析图象获取信息的能力，综合性较强，但需认真、细心分析．