Question

20．利用如图甲所示的电路探究“电压一定时，通过导体的电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V恒定，实验用到的电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．
（1）实验中多次改变R的阻值，调节变阻器的滑片，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，某次实验中，用5Ω的电阻做好实验后，接下来：断开开关，将滑动变阻器的滑片P移到B端（选填“A”或“B”），然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，保持电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数．
（2）为了能够完成整个实验，滑动变阻器的最大阻应不小于35Ω．

（3）分析图象，可以得出结论在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）（3）连接电路时，为保护电路，开关要断开，且将变阻器连入电路中的电阻最大；探究通过导体的电流跟电阻的关系时，要控制电压表示数一定，由图乙求出电流与电阻的乘积得出电压表示数；分析得出结论；
（2）研究电流与电阻的关系时，要保持电压不变，根据串联电路电压的规律求出求出变阻器分得的电压，根据分压原理求出变阻器连入电路中的电阻，从而确定滑动变阻器的最大阻值至少多少．

解答 解：（1）探究通过导体的电流跟电阻的关系时，要控制电压表示数一定，图乙中，由欧姆定律，电压表示数：
U_表=I₁R₁=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=---=0.1A×25Ω=2.5V，
某次实验中，用5Ω的电阻做好实验后，接下来：断开开关，将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处B端，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，保持电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数；
（2）电源电压为6V保持不变，定制电阻两端的控制电压恒为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U_滑=U-U_表=6V-2.5V=3.5V，即变阻器分得的电压为定值电阻电压的$\frac{3.5V}{2.5V}$=1.4倍，当25Ω的定值电阻接入电路时，变阻器连入电路中的电阻为：
R_滑=1.4×25Ω=35Ω，即滑动变阻器R₂的最大阻值不应小于35Ω；
（3）由（1）知，通过导体的电流与电阻的之积为一定值，即在电压不变时，在电压不变时，通过导体的电流与导体的电压成反比．
故答案为：（1）B；2.5；（2）35；（3）在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

点评 本题探究电压一定时，通过导体的电流跟电阻的关系，考查实验注意事项、操作过程、对器材的要求及数据分析能力．