Question

小明利用如圖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）請在實物電路中添加兩根導線將電路連接完整．
（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)，得到電流I隨電阻R變化的實驗記錄表，請你在空白處填寫對應的數(shù)據(jù)．

實驗	保持電壓表示數(shù)U=2.5V不變
次序	定值電阻R[Ω]	電流表示數(shù)I[A]
1	5	0.5
2	10	0.25
3	15
4	20
5	25	0.1

（3）由表中數(shù)據(jù)可以得出結論：電壓一定時，______．
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/等于/小于）2.5V，接下來的操作是______．
（4）為完成整個實驗，應該選取下面哪只滑動變阻器：______
A.50Ω 0.3A　　　B.50Ω 0.5A　　　C.20Ω 2A　　　D.20Ω 0.5A．

Answer 1

解：（1）定值電阻、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，
電壓表與定值電阻并聯(lián)，電路圖如圖所示；
故答案為：電路圖如右圖所示．
（2）定值電阻兩端的電壓U=2.5V，
當電阻R₃=15Ω時，電路電流I₃==≈0.167A；
當電阻R₄=20Ω時，電路電流I₄===0.125A；
故答案為：如下表所示．

實驗	保持電壓表示數(shù)U=2.5V不變
次序	定值電阻R[Ω]	電流表示數(shù)I[A]
1	5	0.5
2	10	0.25
3	15	0.167
4	20	0.125
5	25	0.1

（3）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，各組電阻R與對應的電流I的乘積保持不變，為2.5V，即IR=2.5V，則I=，由此可見，在電壓不變的情況下，流過導體的電流跟電阻的阻值成反比；定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓2.5V，為保持定值電阻兩端電壓2.5V不變，應向左移動滑動變阻器滑片，增大滑動變阻器接入電路的阻值，增大滑動變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來的值2.5V，保持電阻兩端電壓不變；
故答案為：電流與電阻成反比；大于；向左移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)減小為2.5V．
（4）滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=6V-2.5V=3.5V，當電流最小時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，實驗過程中，最小電流I_最小=0.1A，滑動變阻器接入電路的最大阻值R_滑最大===35Ω；由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電路最大電流是0.5A，則滑動變阻器應選B；
故答案為：B．
分析：（1）由電路圖可知，電壓表、定值電阻、滑動變阻器連接不完整，定值電阻、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與定值電阻并聯(lián)，根據(jù)以上分析連接電路．
（2）根據(jù)表中電阻阻值，由歐姆定律求出電流表示數(shù)，然后填入表中．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，分析看在電壓一定時，電流與電阻間有什么關系，從而得出結論；當將電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，滑動變阻器分壓變小，為保證電阻兩端電壓不變，應移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，使電阻兩端電壓減�。�
（4）由串聯(lián)電路特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最大阻值，根據(jù)滑動變阻器接入電路的最大阻值及電路最大電流確定滑動變阻器的規(guī)格．
點評：本題考查了連接實物電路圖、求電路電流、實驗數(shù)據(jù)分析、滑動變阻器的調節(jié)、滑動變阻器規(guī)格的選擇等問題，實驗中應用了控制變量法，熟練應用歐姆定律即可正確解答第（2）小題；第（3）小題是本題的難點，知道實驗過程中應控制定值電阻兩端的電壓不變，分析清楚電路結構、認真分析實驗數(shù)據(jù)是正確解題的基礎與關鍵．