Question

小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系，他们所选的电源电压为 6V 且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“60Ω  1A”。

（1）实验中多次改变电阻 R 的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流 I 随电阻 R 变化的图象。

①由图象可以得出结论：电压一定时，________________。

②上述实验中，小明用 5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是_________，将滑动变阻器调到最大阻值端，然后将 10Ω的电阻替换 5Ω电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为________________V 时，读出电流表的示数。实验中当电压表的示数不变时，设接入 5Ω电阻与滑动变阻器的阻值之比为 A，接入 10Ω电阻与对应滑动变阻器的阻值之比为 B，则 A____________B。

（2）本实验要保持电阻两端电压相同，他们在学习了欧姆定律之后，才知道本实验中电压表控制不变的电压值应该在________________范围之内选择。

Answer

通过导体的电流跟导体的电阻成反比 断开开关 3 = 2V—5V

【解析】

(1)①[1]由图象知，电流与电阻乘积相等，即电压一定，通过导体的电流跟导体电阻成反比；

②[2][3]小明用5Ω的电阻做实验，此时电压表的示数：

U=IR=0.6A×5Ω=3V，

完成实验后，应先断开开关，同时将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，再换接10Ω的电阻，然后闭合开关，使电压表的示数保持3V不变；

[4]串联电路的电流相等，由U=IR可知，U1:U2=R1:R2，由于电阻两端和滑动变阻器两端的电压不变，所以它们的比值不变，可知A与B相等。

(2)[5]由滑动变阻器的规格知，滑动变阻器的最大阻值为60Ω，允许通过的最大电流为1A；根据串联分压的知识，当电阻的阻值为30Ω时，滑动变阻器的阻值需要的最大，当滑动变阻器的阻值为60Ω时，便是电阻两端的最小电压，根据串联分压的知识：

R:R滑=UR:U滑

==

此时电阻两端的电压为：

6V×=2V；

电路中的最大电流为1A，当电阻为5Ω时，电路中的电流最大，则

U大=IR=1A×5Ω=5V；

所以本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V到5V之间。