Question

【題目】在探究“通過導體的電流與電阻的關系”的實驗中，所用電源電壓恒為10 V．已有的5個定值電阻的阻值分別為20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω、60 Ω.

(1)根據圖甲所示電路，用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物電路連接完整_________ ．(導線不交叉)

(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移至最_______(填“左”或“右”)端．閉合開關后，發現電流表指針無偏轉，電壓表指針有明顯偏轉，原因可能是電阻R________(填“短路”或“斷路”)．

(3)在實驗中，先接入電阻值為20 Ω的電阻，調節滑動變阻器的滑片P至某一位置時，觀察到電流表、電壓表指針位置如圖丙所示，則電流表示數為_______A，電壓表示數為_______V，接下來用30 Ω的電阻代替20 Ω的電阻做實驗時，應將滑動變阻器的滑片P從上一位置向_______(填“左”或“右”)滑動．

(4)為了完成實驗探究，依次將剩下的3個定值電阻分別接入圖乙的電路中，替換前一次接入的定值電阻，調節滑動變器的滑片P至合適位置，再讀出電流表的示數，計算出每次接入的定值電阻R的倒數，以電阻的倒數為橫坐標，電流I為縱坐標，在坐標系中描點并作出I圖線，如圖丁所示．由I圖線可初步得出結論：在電壓一定時，導體中的電流跟導體電阻的倒數成______比；由此進一步得出結論：在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成_______比．

(5)上述實驗中所選滑動變阻器的最大阻值至少為_________Ω.

Answer 1

【答案】右斷路0.48右正反15

【解析】

（1）滑動變阻器與定值電阻串聯，滑動變阻器要“一上一下”連接，故只要將滑動變阻器的右上端連接到定值電阻的左端即可，如圖所示：

（2）為了保護電路，開關閉合前，應將滑片P移到阻值最大處；由圖知，滑片左側電阻絲接入電路，所以滑片應移到阻值最大端即右端；

閉合開關后，電流表指針無偏轉，說明電路中可能存在斷路故障；而電壓表指針有明顯偏轉，則電壓表與電源兩極相連通，則說明與電壓表并聯部分發生斷路，原因可能是電阻R斷路；

（3）根據圖示可知，電流表的量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，則電流表示數為0.4A；

電壓表的量程為0～15V，其分度值為0.5V，電壓表示數為8V；

在探究電流與電阻的關系時，應保持電壓表的示數不變；

將20Ω電阻換成30Ω后，根據串聯電路的分壓特點，則電壓表的示數會變大，要保持電壓表的示數不變，所以應該增大增大變阻器的阻值，則變阻器兩端的電壓增大，所以應將滑動變阻器的滑片P向右端移動；

（4）根據描繪出的I﹣圖線是一傾斜在線，可以看出通過導體的電流與電阻的倒數成正比，由此進一步得出結論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。

（5）根據串聯分壓的知識，當電阻的阻值最大為60Ω時，所需滑動變阻器的阻值最大；

此時電路中電流：；

電源電壓為10V，則滑動變阻器的最大阻值至少為：

。