Question

【題目】小林利用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，定值電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，請(qǐng)你解答下列問題：

(1)如圖甲所示，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中電路連接完整_____（請(qǐng)勿更改原有導(dǎo)線，導(dǎo)線不得交叉），要求當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電路中的電流變大。連接電路時(shí)，開關(guān)必須_____。

(2)開關(guān)閉合之前，他發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖丙所示，接下來的操作是_____。

(3)完成上述操作后，正確連接好電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，則可能是定值電阻發(fā)生了_____（選填“短路”或“斷路”）。

(4)實(shí)驗(yàn)中，直接將5Ω的電阻換成10Ω后閉合開關(guān)，此時(shí)應(yīng)向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑片位置，目的是為了保證_____。多次換接阻值不同的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，記下每次電流表的示數(shù)，繪制了圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖象。

(5)由圖象進(jìn)一步分析可知，當(dāng)電阻R＝12.5Ω時(shí)，通過R的電流I＝_____A。

(6)小林發(fā)現(xiàn)，將25Ω電阻接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器剛好調(diào)到最大值時(shí)可完成本次實(shí)驗(yàn)，由此可知滑動(dòng)變阻器的最大值是_____Ω．當(dāng)將25Ω換成30Ω電阻后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，都無法讓電壓表的示數(shù)與前一次實(shí)驗(yàn)的相同，若想繼續(xù)完成本次實(shí)驗(yàn)，僅使用現(xiàn)有的器材（導(dǎo)線足夠），為使電壓表的示數(shù)與前一次的相同，你的解決辦法是：_____。

Answer 1

【答案】 斷開 電流表調(diào)零 斷路 左 定值電阻的電壓不變 0.2 35 在原來的電路中再串聯(lián)接入一個(gè)10Ω的定值電阻

【解析】

(1)[1][2]根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電路中的電流變大，即電阻變小，故變阻器右下接線柱連入電路中與電阻串聯(lián)，如下所示：

，連接電路時(shí)，開關(guān)必須 斷開；

(2)[3]開關(guān)閉合之前，他發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖丙所示，接下來的操作是電流表調(diào)零；

(3)[4]完成上述操作后，正確連接好電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，則可能是定值電阻發(fā)生了斷路；

(4)[5]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，直接將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；

[6]探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng)，目的是為了保證定值電阻的電壓不變；

(5)[7]由圖丁知，電阻的電壓：

；

即控制電阻的電壓為2.5V，故當(dāng)當(dāng)電阻R＝12.5Ω時(shí)，通過R的電流：

；

(6)[8]電阻兩端的電壓始終保持UV＝2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：

；

變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的1.4倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入25Ω電阻時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為：

；

故小林發(fā)現(xiàn)，將25Ω電阻接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器剛好調(diào)到最大值時(shí)可完成本次實(shí)驗(yàn)，由此可知滑動(dòng)變阻器的最大值是35Ω；

[9]將15Ω電阻換成30Ω電阻后，同理，變阻器的最大電阻至少為：

；

由電阻的串聯(lián)，串聯(lián)的電阻大小為：

42Ω﹣35Ω＝7Ω；

故可在原來的電路中再串聯(lián)接入一個(gè)10Ω的定值電阻。