Question

16．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）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，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．
①由丙图象可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比．
②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，取下5Ω的电阻，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向左（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数．
（3）在上述实验中，滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图．
（2）①分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，据此得出结论；
②在连接电路时，必须断开开关；拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻，则根据电路中的电阻变大，根据欧姆定律和串联电路的电压特点判断电压表示数的变化；将滑动变阻器的滑片移到最左端时接入电路中的电阻最大，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，使电压表的示数达到原来的示数不变．
（3）根据电源电压以及每次定值电阻两端的电压，利用串联分压可求出滑动变阻器的值．

解答 解：（1）把定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，实物电路图如图所示：

（2）①由图丙所示图象可知，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
②实验应可知电阻两端电压保持不变，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，取下5Ω的电阻，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向左移动滑片，使电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数．
（3）当定值电阻R=25Ω时，由图丙可知，此时电路中的电流I=0.1A，
则电路中的总电阻为：R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值为：R_滑=R_总-R=60Ω-25Ω=35Ω，则滑动变阻器的最大阻值最大不小于35Ω．
故答案为：（1）如图所示；（2）①电流与电阻成反比；②断开开关，取下5Ω的电阻；左；2.5；（3）35．

点评 本题考查了电压表和滑动变阻器的连接、串联电路的分压特点等，关键是分析图象得出电流与电阻之间的关系，掌握控制变量法的应用，要会根据实验目的确定实验需要控制的变量．