Question

8．图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图．图乙是他根据实验数据描绘出的I-R关系图象．由图象可知：当电压一定时，电流与电阻成反比（选填“正比”或“反比”）；他每次控制电阻的两端电压为2.5V不变．若电源电压为 4.5V，实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，那么滑动变阻器的阻值至少为20Ω．

Answer 1

分析 （1）根据图乙中实验数据描绘出的I-R关系图象可解答此题；
（2）由图乙中实验数据并根据欧姆定律公式可计算出电阻的两端电压值；
（3）利用串联分压公式可以解决此题．

解答 解：（1）由乙图中实验数据描绘出的I-R关系图象可知：当电压一定时，电流随着电阻阻值的增大而减小，所以电流与电阻成反比；
（2）由乙图数据可知：当R=5Ω时，I=0.5A，此时U=IR=5Ω×0.5A=2.5V；
 当R=10Ω时，I=0.25A，此时U=IR=0.25A×10Ω=2.5V；
一直到R=25Ω时，I=0.1A，此时U=IR=0.1A×25Ω=2.5V
（3）每次控制电阻的两端电压为2.5V时，电源电压为 4.5V，根据串联电路电压特点，滑动变阻器需要承担电压为2V，实验中R的阻值最大为25Ω，利用串联分压公式：$\frac{R}{{R}_{滑}}$=$\frac{U}{{U}_{滑}}$=$\frac{25Ω}{{R}_{滑}}$=$\frac{2.5V}{2V}$，可得R_滑=20Ω．
故答案为：反比；2.5；20．

点评 探究“电流与电压、电阻的关系”时，必须采用控制变量法，研究电流与电阻的关系时，控制电压不变；研究电流与电压的关系时，控制电阻值大小不变，是中考考查的重点实验之一．