Question

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由图象可以得出结论：电压一定时，

 

．
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

 

，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为

 

V时，读出电流表的示数．
（3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于

 

Ω的滑动变阻器．

Answer 1

分析：（1）图乙中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器，电压表应并联到定值电阻两端，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路．
（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，说明电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
②每次实验后，必须断开开关，把滑片拨到最大阻值处，然后再更换电阻；闭合开关后，还要调节滑片，使定值电阻两端的电压保持不变．
（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最小阻值．

解答：解：（1）电压表的“3”接线柱已接入电路，需要把“-”接线柱接到定值电阻的右边接线柱，使电压表并联在定值电阻两端；滑动变阻器下面的接线柱已连入电路，只要把上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连即．要注意导线不要交叉．连好的实物图如下图所示．
（2）①分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V，说明电压一直保持在2.5V，此时导体中的电流与电阻成反比．
②更换电阻时，必须先断开开关，并把滑动电阻器调至最大阻值处，即把滑片移到最左端；换好定值电阻后，闭合开关，并移动滑片，使电压表的示数为2.5V．
（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=

U

I

=

6V

0.1A

=60Ω，
所以滑动变阻器的最大阻值不能小于：R_滑=R_总-R=60Ω-25Ω=35Ω．
故答案是：（1）实物电路连接如图所示：

（2）①导体中的电流与电阻成反比
②断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端（或阻值最大处）；2.5
（3）35．

点评：该题通过实验探究考查了电学元件的使用、分析图象获取信息的能力，难度不大，但需认真、细心分析．