Question

小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．
（2）实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后，应将滑动变阻器的滑片P向______端移动（左/右），移动滑片的目的是______．正确操作后，记下电流表的示数，得到电流I随电阻R变化的图象如图乙所示，由图象可得出的结论是：______．
（3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器．
（4）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是______．

Answer

（1）分析清楚图甲所示电路图，然后根据电路图连接实物电路图．
（2）更换电阻后，为保持电压不变，应移动滑片，根据电阻变化情况，分析电路图，判断滑片的移动方向；
分析图丙所示图象，根据图象特点，得出电流与电阻的关系．
（3）电路电流越小，滑动变阻器接入电路的阻值越大，根据图象求出电路最小电流及对应的电阻阻值，由欧姆定律求出电阻两端电压，然后由串联电路特点求出此时滑动变阻器两端电压，最后由欧姆定律求出滑动变阻器阻值，根据该阻值选择滑动变阻器规格．
（4）根据电路故障现象分析电路故障原因．
【解析】
（1）由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
（2）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变；将5Ω电阻换成10Ω电阻后，电阻变大，电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保持电阻电压不变，应减小电阻电压，增大滑动变阻器电压，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，由电路图可知，为保持电阻电压不变，应把滑动变阻器的滑片P向左移动．由图丙所示图象可知，图象是反比例函数图象，
由此可知：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（3）由图丙所示像可知，电路最小电流I=0.1A，此时电阻R=25Ω，
∵I=，∴电阻两端电压UR=IR=0.1A×25Ω=2.5V，
此时滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=6V-2.5V=3.5V，
∵I=，∴滑动变阻器阻值R滑===35Ω．
（4）如果出现了电流表示数为0，可能是电流表短路或电流存在断路造成的；
如果电流表短路，电压表示数不变，而电压表示数接近6V，说明电路故障不是电流表短路造成的；
电压表示数接近6V，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，
综合分析可知，电路发生的故障是电阻R断路．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）左；使R两端电压保持不变；
电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（3）35；（4）电阻R断路．