Question

小斐同学用如图甲电路，探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），三只滑动变阻器导线若干。

（1）请将图甲中的电路图连接完整。

（____________）

（2）该实验，自变量是_____（选填“电流”或“电阻”）.

（3）实验中，小斐先用5Ω的电阻做完实验后，换成10Ω的电阻，滑动变阻器的滑片应该向_____（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数不变。

（4）实验中多次改变R的阻值，并得到多组实验数据，由这些数据得到如图乙所示的图像，图像乙中阴影部分的面积表示的物理量是_____由图像分析，可得结论：_____.

（5）当小斐改用25Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值。如果要使实验顺利进行，则她应选用的滑动变阻器的是_____（填编号）；

A.“10Ω    2A”        B.“30Ω    1A”        C.“35Ω    0.3A”

Answer

电阻 A 定值电阻两端的电压 当电压一定时，电流与电阻成反比 B

【解析】

(1)[1]由图乙可知，当电阻为5Ω时，通过它的电流为0.5A，电压为

U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，

保持电压表的示数为2.5V不变，电压表选择0-3V量程，电压表和电阻并联，电流表串联在电路中，如图所示：

(2)[2]该实验探究电流跟电阻的关系，自变量是电阻；

(3)[3]换成10Ω的电阻，若滑片位置不动，根据分压原理可知，定值电阻两端的电压将变大，为保持电压表示数不变，则应减小定值电阻两端的电压，增加滑动变阻器两端的电压，增加变阻器接入电路的阻值，故滑片应向A端移动；

(4)[4]由图乙所示图象可知，阴影部分的面积等于电流和电阻的乘积，由U=IR可知表示的物理量是电压；

[5]通过电阻的电流与电阻值的乘积不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反比；

(5)[6]由图乙可知，当电阻为5Ω时，通过它的电流为0.5A，电压为

U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，

保持电压表的示数为2.5V不变，改用25Ω的电阻继续实验时，电路中的电流是0.1A，滑动变阻器的阻值为：

R滑==20Ω，

所以要使实验顺利进行，变阻器的最小阻值为20Ω，如果选择变阻器“35Ω 0.3A”，它最大电流为0.3A，当5Ω的电阻接入电路，通过它的电流为0.5A，超过变阻器的最大电流，会烧坏变阻器，所以选择变阻器“30Ω 1A”，故选B。