Question

12．小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關系．已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．
（1）請根據(jù)圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整（導線不允許交叉）．
（2）實驗中多次改變R的阻值，調節(jié)滑動變阻器的滑片，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由圖象可以得出結論：電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比．
②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，斷開開關，再將10Ω的電阻接入電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于（大于/等于/小于）2.5V，接下來的操作是向左移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（3）為完成整個實驗，應該選取下面哪只滑動變阻器：B
A.50Ω 0.3A      B.50Ω 0.5A      C.20Ω 2A      D.20Ω 0.5A．

Answer 1

分析 （1）圖乙中還未連入的元件有電壓表和滑動變阻器，電壓表應并聯(lián)到定值電阻兩端，滑動變阻器按照“一上一下”連入電路．
（2）①分析圖丙中圖象，曲線上每一點對應的電流和電阻的乘積相等，說明電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比．
②每次實驗后，必須斷開開關，把滑片撥到最大阻值處，然后再更換電阻；閉合開關后，還要調節(jié)滑片，使定值電阻兩端的電壓保持不變．
（3）根據(jù)電源電壓以及每次定值電阻兩端的電壓，利用串聯(lián)分壓可求出滑動變阻器的最小阻值．

解答 解：（1）電壓表的“3”接線柱已接入電路，需要把“-”接線柱接到定值電阻的右邊接線柱，使電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端；滑動變阻器下面的接線柱已連入電路，只要把上面任意一個接線柱與定值電阻右邊的接線柱相連即．要注意導線不要交叉．連好的實物圖如下圖所示．

（2）①分析圖丙圖象，曲線上每點對應的電流和電阻的乘積都等于2.5V，說明電壓一直保持在2.5V，此時導體中的電流與電阻成反比．
②更換電阻時，必須先斷開開關，更換電阻后閉合開關，根據(jù)串分壓的知識，由于電阻值變大，所以兩端電壓變大，要使電阻兩端的電壓不變，應增大變阻器的阻值，將滑片向左移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V，并讀出電流表的示數(shù)．
（3）當定值電阻R=25Ω時，由圖丙可知，此時電路中的電流I=0.1A，
則電路中的總電阻為：R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，
所以滑動變阻器的最大阻值不能小于：R_滑=R_總-R=60Ω-25Ω=35Ω，
由圖丙知，電路中的最大電流為0.5A，所以應選B．
故答案為：（1）見上圖；（2）①導體中的電流與電阻成反比；②大于；向左移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V；（3）B．

點評 該題通過實驗探究考查了電學元件的使用、分析圖象獲取信息的能力，難度不大，但需認真、細心分析．