Question

【題目】某學習小組同學探究“電流與電阻的關系”的實驗，已知電源電壓恒為6V，電流表、電壓表、四個定值電阻R(分別標有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)。滑動變阻器、導線若干。

(1)連接好電路，檢查電路時發現他們連接的圖甲中有一根導線連接錯誤，請在該導線上畫“X”，并在圖上改正_________(所畫的導線不能交叉)；

(2)改正電路后，將滑片移到最_________(選填“左”或“右”)端，閉合開關，發現電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，則故障可能是電阻R_________(選填“短路”或“斷路”)；

(3)圖乙是小組根據測得的實驗數據所繪制的電流I隨電阻R變化的圖像，由圖像可以得出的結論是__________；

(4)實驗時將定值電阻R的阻值由5Ω更換為10Ω時，電壓表的示數將_________(選填“變大”“變小”或“不變”)，接下來的操作是將滑動變阻器的滑片向_________(選填“左”或“右”)移動，使電壓表的示數達到_________V；

(5)為完成整個實驗，滑動變阻器的最大阻值至少為_________Ω。

Answer 1

【答案】 右 斷路 電壓一定時，流過導體的電流與導體的電阻成反比 變大 右 3 25

【解析】

(1)[1]電流表應與定值電阻串聯，電壓表應與定值電阻并聯。故應將開關到定值電阻的導線去掉，從定值電阻的右端連接到電源負極或電壓表負極接線柱。如圖：

(2)[2]由圖可知，滑動變阻器使用左段電阻絲，為保護電路，開關閉合前，應將滑片移到最右端。

[3]閉合開關，發現電流表無示數，則說明電路中存在斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明定值電阻斷路。

(3)[4]由乙圖可知，圖像為反比例圖像，則說明電壓一定時，流過導體的電流與導體的電阻成反比。

(4)[5]將定值電阻R的阻值由5Ω更換為10Ω時，根據分壓規律，電壓表的示數將變大。

[6][7]在探究電流與電阻關系時，要控制電阻兩端的電壓不變，所以更換大電阻后，應將其兩端電壓降回原來電壓值。根據分壓規律，則應將滑動變阻器阻值調大，即將滑動變阻器滑片向右移動。由乙圖圖像可知，實驗中電阻兩端電壓為3V，所以接下來的操作是將滑動變阻器的滑片向右移動，使電壓表的示數達到3V。

(5)[8]由以上分析可知，更換大阻值電阻后，需要將滑動變阻器阻值也調大。電源電壓為6V，定值電阻最大為25Ω，其兩端電壓為3V，則滑動變阻器兩端的電壓也要為3V。根據分壓規律可知，滑動變阻器的電阻最大也要為25Ω。即為完成整個實驗，滑動變阻器的最大阻值至少為25Ω。