Question

【題目】小明同學想“探究電流跟電阻的關系”.于是他找來了一些器材，開始了科學探究.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）他首先連接了如圖（甲）所示的電路圖.為保證電路安全，連接電路時，開關應.
（2）他的實驗步驟為：
①先讓5Ω電阻接入電路，閉合開關,調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應將滑動變阻器的滑片向（填“左”或“右”）移動，當觀察到電壓表示數(shù)為 V時，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻,閉合開關后發(fā)現(xiàn)： 當滑動變阻器的滑片移動到最右端時，電流表和電壓表的示數(shù)如圖（乙）所示.出現(xiàn)上述情況的原因可能是
A．滑動變阻器最大阻值太大
B．滑動變阻器最大阻值太小
C．滑動變阻器斷路
D．定阻電阻短路
（3）更換部分實驗器材，繼續(xù)完成整個探究實驗后，用測得的數(shù)據繪制了如圖（丙）的圖象，根據該圖象可以得出的結論是：.

（4）為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于Ω的滑動變阻器.

Answer 1

【答案】
（1）斷開
（2）右,1.5,B
（3）電壓一定時,電流與電阻成反比
（4）75
【解析】（1）為保護電路，連接電路時開關應斷開，閉合開關前滑動變阻器的滑片P處于最大阻值處的右端；
（2）②探究電流跟電阻的關系時應控制定值電阻兩端的電壓不變，即電壓表的示數(shù)1.5V不變，電壓表示數(shù)大于1.5V時，應減小電路中的電流，增大滑動變阻器接入電路中的電阻，即滑片向右移動；③由圖3可知，將10Ω電阻換成15Ω電阻、滑片移動到最右端時電壓表的示數(shù)大于1.5V，說明定值電阻分得的電壓仍然太大，即滑動變阻器的最大阻值太小；
（3）由圖象可知，電流與電阻的乘積為一定值，故可得結論：電壓一定時，電流與電阻成反比；
（4）由題目的要求和圖象可知，電阻R的最大阻值R=25Ω，此時的最小電流I小=0.06A，那么，此時的總電阻最大值為：R大=U/I最小=6V/0.06A=100Ω，故要求滑動變阻器的最大值不能小于R大 ′=R大-R=100Ω-25Ω=75Ω.
所以答案是：（1）斷開；（2）右；1.5；B；（3）電壓一定時，電流與電阻成反比；（4）75.
【考點精析】利用焦耳定律的計算公式及其應用和焦耳定律在實際中的應用對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒．）；當電流通過導體做的功(電功)全部用來產生熱量(電熱)，則有W=Q，可用電功公式來計算Q． （如電熱器，電阻就是這樣的．）如果電流做功時、不僅把電能轉化為內能，同時還轉化為其他形式的能時．此時，電功大于產生的熱：即W>Q 計算產生的熱量只能用：Q= I2Rt 計算電功只能用：W = UIt．