Question

小明利用如圖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?jiān)趯?shí)物電路中添加兩根導(dǎo)線將電路連接完整．
（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)，得到電流I隨電阻R變化的實(shí)驗(yàn)記錄表，請你在空白處填寫對應(yīng)的數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)	保持電壓表示數(shù)U=2.5V不變
次序	定值電阻R[Ω]	電流表示數(shù)I[A]
1	5	0.5
2	10	0.25
3	15
4	20
5	25	0.1

（3）由表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，______．
上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，斷開開關(guān)，再將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)______（大于/等于/小于）2.5V，接下來的操作是______．
（4）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取下面哪只滑動(dòng)變阻器：______
A.50Ω 0.3A　　　B.50Ω 0.5A　　　C.20Ω 2A　　　D.20Ω 0.5A．

Answer 1

解：（1）定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，
電壓表與定值電阻并聯(lián)，電路圖如圖所示；
故答案為：電路圖如右圖所示．
（2）定值電阻兩端的電壓U=2.5V，
當(dāng)電阻R₃=15Ω時(shí)，電路電流I₃==≈0.167A；
當(dāng)電阻R₄=20Ω時(shí)，電路電流I₄===0.125A；
故答案為：如下表所示．

實(shí)驗(yàn)	保持電壓表示數(shù)U=2.5V不變
次序	定值電阻R[Ω]	電流表示數(shù)I[A]
1	5	0.5
2	10	0.25
3	15	0.167
4	20	0.125
5	25	0.1

（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，各組電阻R與對應(yīng)的電流I的乘積保持不變，為2.5V，即IR=2.5V，則I=，由此可見，在電壓不變的情況下，流過導(dǎo)體的電流跟電阻的阻值成反比；定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓2.5V，為保持定值電阻兩端電壓2.5V不變，應(yīng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，增大滑動(dòng)變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來的值2.5V，保持電阻兩端電壓不變；
故答案為：電流與電阻成反比；大于；向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)減小為2.5V．
（4）滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=6V-2.5V=3.5V，當(dāng)電流最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)過程中，最小電流I_最小=0.1A，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值R_滑最大===35Ω；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電路最大電流是0.5A，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B；
故答案為：B．
分析：（1）由電路圖可知，電壓表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器連接不完整，定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與定值電阻并聯(lián)，根據(jù)以上分析連接電路．
（2）根據(jù)表中電阻阻值，由歐姆定律求出電流表示數(shù)，然后填入表中．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析看在電壓一定時(shí)，電流與電阻間有什么關(guān)系，從而得出結(jié)論；當(dāng)將電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，滑動(dòng)變阻器分壓變小，為保證電阻兩端電壓不變，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，使電阻兩端電壓減�。�
（4）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值，根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值及電路最大電流確定滑動(dòng)變阻器的規(guī)格．
點(diǎn)評：本題考查了連接實(shí)物電路圖、求電路電流、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇等問題，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法，熟練應(yīng)用歐姆定律即可正確解答第（2）小題；第（3）小題是本題的難點(diǎn)，知道實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是正確解題的基礎(chǔ)與關(guān)鍵．