Question

【题目】小明同学想“探究电流跟电阻的关系”.于是他找来了一些器材，开始了科学探究.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）他首先连接了如图（甲）所示的电路图.为保证电路安全，连接电路时，开关应.
（2）他的实验步骤为：
①先让5Ω电阻接入电路，闭合开关,调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数；
②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向（填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为 V时，记录电流表示数；
③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现： 当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图（乙）所示.出现上述情况的原因可能是
A．滑动变阻器最大阻值太大
B．滑动变阻器最大阻值太小
C．滑动变阻器断路
D．定阻电阻短路
（3）更换部分实验器材，继续完成整个探究实验后，用测得的数据绘制了如图（丙）的图象，根据该图象可以得出的结论是：.

（4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器.

Answer 1

【答案】
（1）断开
（2）右,1.5,B
（3）电压一定时,电流与电阻成反比
（4）75
【解析】（1）为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处的右端；
（2）②探究电流跟电阻的关系时应控制定值电阻两端的电压不变，即电压表的示数1.5V不变，电压表示数大于1.5V时，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片向右移动；③由图3可知，将10Ω电阻换成15Ω电阻、滑片移动到最右端时电压表的示数大于1.5V，说明定值电阻分得的电压仍然太大，即滑动变阻器的最大阻值太小；
（3）由图象可知，电流与电阻的乘积为一定值，故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（4）由题目的要求和图象可知，电阻R的最大阻值R=25Ω，此时的最小电流I小=0.06A，那么，此时的总电阻最大值为：R大=U/I最小=6V/0.06A=100Ω，故要求滑动变阻器的最大值不能小于R大 ′=R大-R=100Ω-25Ω=75Ω.
所以答案是：（1）断开；（2）右；1.5；B；（3）电压一定时，电流与电阻成反比；（4）75.
【考点精析】利用焦耳定律的计算公式及其应用和焦耳定律在实际中的应用对题目进行判断即可得到答案，需要熟知焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒．）；当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q． （如电热器，电阻就是这样的．）如果电流做功时、不仅把电能转化为内能，同时还转化为其他形式的能时．此时，电功大于产生的热：即W>Q 计算产生的热量只能用：Q= I2Rt 计算电功只能用：W = UIt．