Question

6．小明利用如圖甲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）實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
①將沒(méi)有連接好的電路連接完整．
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接下來(lái)的操作將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（2）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器．

Answer 1

分析 （1）①電流表與定值電阻串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，要注意正負(fù)接線柱的連接；
②根據(jù)圖乙確定一組電流和電阻值，根據(jù)U=IR計(jì)算出電壓；
換用較大的電阻后，根據(jù)串分壓的關(guān)系，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，則應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值減小電阻兩端的電壓，保持電壓表的示數(shù)不變；
（2）根據(jù)圖象讀出電路中的最小電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，并利用歐姆定律的變形公式即可求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．．

解答 解：（1）①將電壓表的3V接線柱與定值電阻的左接線柱相連，將電壓表的負(fù)接線柱與定值電阻的右接線柱相連，如下圖所示：

②由圖象知，當(dāng)R=5Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A，所以電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，在整個(gè)過(guò)程中，R兩端的電壓保持2.5V不變；
（2）根據(jù)圖象可知，電路中的最小電流為0.1A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓：U_滑=6V-2.5V=3.5V；
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：R_最大=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω；所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值不小于35Ω．
故答案為：（1）①見上圖；②2.5；（2）35．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電流跟電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，需使電阻兩端的電壓不變，考查了對(duì)圖象的分析，同時(shí)涉及到了串聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系，及歐姆定律的變形應(yīng)用．