Question

4．小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系．已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）．
（2）實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
①由圖象可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來斷開開關(guān)，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，然后將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)（填“左”或“右”），使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（3）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖；
（2）①分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
②研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，要控制電壓不變?yōu)?.5V，先根據(jù)分壓原理確定換上電阻后電壓表示數(shù)的變化，再由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定滑片移動(dòng)的方向；
（3）由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求變阻器分得的電壓，由分壓原理求出當(dāng)接入最大定值電阻時(shí)變阻器連入電路中的阻值，確定滑動(dòng)變阻器最大阻值至少為多少．

解答 解：（1）變阻器按一上一下原則接入電路中，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，如下所示：

（2）由圖丙可知，電阻與對(duì)應(yīng)的電流之積為U=RI=5Ω×0.5A=…=25Ω×0.1A=2.5V為定值，即電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
（3）研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，要控制電壓不變?yōu)?.5V，當(dāng)小明將10Ω的電阻接入電路，由分壓原理，電壓表示數(shù)增大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，要增大變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻大小，即將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（4）電源電壓為6V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓U_滑=6V-2.5V=3.5V，變阻器的電壓為電壓表示數(shù)的$\frac{3.5V}{2.5V}$=$\frac{7}{5}$，由分壓原理，變阻器連入電路中的阻值R_滑=$\frac{7}{5}$×25Ω=35Ω，即為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器．
故答案為：（1）如上所示；
（2）①電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；②左；2.5；
（3）35．

點(diǎn)評(píng) 本題探究電流跟電阻的關(guān)系，考查電路的連接、數(shù)據(jù)處理、操作過程、控制變量法的運(yùn)用及對(duì)器材的要求，為中考的熱點(diǎn)問題．