Question

14．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）請根據圖甲所示的電路圖將圖乙所示的實物電路連接完整（導線不允許交叉）．
（2）連接電路的過程中，開關要處于斷開狀態，在電路連接完后，要先進行檢查，觀察電路中的各元件是否連接正確后，才能開始進行測量各數值．
（3）滑動變阻器的滑片應該處于最左（填“左”或“右”）端．
（4）實驗中多次改變R的阻值，需調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數不變，記下電流表的示數，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
（5）上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，接下來的操作是斷開開關，將滑片移至最大阻值處，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關，移動滑片，使電壓表示數為2.5V時，讀出電流表的示數．
（6）為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于35Ω的滑動變阻器．

Answer 1

分析 （1）電壓表并聯在定值電阻兩端，要注意正負接線柱的連接，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中．
（2）在連接電路時，必須斷開開關；連接完后要進行檢查無誤后再閉合開關；
（3）為保護電路，閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（4）探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變；
（5）在換接電阻時，應斷開開關，閉合開關前，將滑片移至最大阻值處；
根據圖象丙，確定R=5Ω時電路中的電流，由U=IR計算出電阻兩端的電壓值；
（6）根據串分壓的知識，定值電阻的阻值越大，所需的分壓電阻越大，由歐姆定律的知識計算出電阻為25Ω時所需滑動變阻器的阻值，從而可計算出滑動變阻器的最大阻值的最小值．

解答 解：（1）①觀察電路圖可知，電流表與電阻串聯，電壓表并聯在電阻兩端，滑動變阻采取“一上一下”的連接方式；畫圖如下：

（2）在連接電路時，必須斷開開關；連接完后要進行檢查，無誤后再閉合開關；
（3）由電路可知，變阻器的下面接了左邊的接線柱，為保護電路，閉合開關前，應將滑片移至最左端，使其阻值最大；
（4）探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變，所以實驗中多次改變R的阻值，需調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數不變，記下電流表示數；
（5）用5Ω的電阻做完實驗后，應斷開開關，并將滑片移至最大阻值處，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關；
由圖丙知，當R=5Ω時，電路中的電流I=0.5A，所以電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
（6）由圖丙知，當R=25Ω時，I=0.1A，變阻器的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.1A}$=35Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；檢查；（3）左；（4）不變；（5）斷開開關，將滑片移至最大阻值處；2.5；（6）35．

點評 本題是探究電流跟電阻關系的實驗，通過實驗探究考查了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用、分析圖象獲取信息的能力，綜合性較強，但需認真、細心分析．