Question

15．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，开关应断开，闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于右端（选填“左”或“右”）．
（2）他先用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，再将5Ω电阻换成10Ω电阻时，他没有改变滑动变阻器滑片的位置，闭合开关后，电压表示数将大于（填“大于”、“小于”或“等于”）1.5V，此时应将滑动变阻器的滑片向右（填“左”或“右”）移动，使电压表的示数仍为1.5V．
（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B
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
（4）更换部分实验器材，完成继续整个探究实验后，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：电压一定时，电流与电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）为保护用电器，在连接电路过程中，开关应断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；
（2）将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据分压原理，确定电压表示数的变化；研究电流与电阻的关系时，应控制电阻的电压不变，根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向；
（3）研究电流与电压电阻的关系时，要控制电压表示数不变，图乙中电压表示数大于1.5V，根据串联电路电压的规律和分压原理判断问题所在；
（4）分析图丙数据得出结论．

解答 解：（1）为保证电路安全，连接电路时，滑动变阻器接入电路电阻应最大；即将滑动变阻器滑片置于右端；
（2）将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据分压原理，定值电阻的电压变大，电压表示数大于1.5V，因研究电流与电压电阻的关系时，要控制电压表示数不变，根据串联电路电压的规律，应减小电压表的示数而增大变阻器的电压，根据分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的阻值，将滑片向右滑动，直到电压表示数为1.5V；
（3）图乙中，电压表的小量程分度值为0.1V，示数为1.8V，将10Ω电阻换成15Ω电阻，当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，导体两端的电压仍大于1.5V，说明滑动变阻器的分得的电压太小，根据分压原理，是由于滑动变阻器最大阻值太小造成的；
（4）分析图象数据，由欧姆定律U=IR=0.3A×5Ω=0.15A×10Ω=0.1A×15Ω=…=1.5V，通过导体的电流与电阻大小的乘积为一定值，故可得结论：电压一定，导体中的电流跟导体的电阻成反比；
故答案为：（1）右；
（2）大于；右；
（3）B；
（4）电压一定时，电流与电阻成反比．

点评 本题探究电流跟电阻的关系，考查实验注意事项、操作过程、反常现象的判断及根据图象归纳总结结论的能力．