Question

小明同学想“探究电流跟电阻的关系”。于是他找来了一些器材，开始了科学探究。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）他首先连接了如图（甲）所示的电路图。为保证电路安全，连接电路时，开关应          。

（2）他的实验步骤为：

①先让5Ω电阻接入电路，闭合开关,调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数；

②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向______（填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为_________ V时，记录电流表示数；

③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现： 当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图（乙）所示。出现上述情况的原因可能是（      ）

A．滑动变阻器最大阻值太大

B．滑动变阻器最大阻值太小

C．滑动变阻器断路

D．定阻电阻短路

（3）更换部分实验器材，继续完成整个探究实验后，用测得的数据绘制了如图（丙）的图象，根据该图象可以得出的结论是：                          。

（4）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。

Answer

（1）断开；（2）②右；1.5；③B；（3）电压一定时，电流与电阻成反比；（4）75

【解析】

试题分析：（1）为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处的右端；（2）②探究电流跟电阻的关系时应控制定值电阻两端的电压不变，即电压表的示数1.5V不变，电压表示数大于1.5V时，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片向右移动；③由图3可知，将10Ω电阻换成15Ω电阻、滑片移动到最右端时电压表的示数大于1.5V，说明定值电阻分得的电压仍然太大，即滑动变阻器的最大阻值太小；（3）由图象可知，电流与电阻的乘积为一定值，故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；（4）由题目的要求和图象可知，电阻R的最大阻值R=25Ω，此时的最小电流I小=0.06A，那么，此时的总电阻最大值为：R大=U/I最小=6V/0.06A=100Ω，故要求滑动变阻器的最大值不能小于R大 ′=R大-R=100Ω-25Ω=75Ω。

考点：探究电流与电压、电阻的关系实验；滑动变阻器的使用