Question

如图甲是小明实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为 6V．电压表、电流表无损坏，有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 的定值电阻 5 个。

（1）根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。

（______）

（2）某次实验，更换电阻R，合上开关后，电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是_____。

（3）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积_____（填“大于”、“小于”或“等于”）B点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积。

（4）观察图像可以得出实验结论是电压一定时，导体中电流与导体的电阻成________。

（5）实验中，小明选择的滑动变阻器的阻值至少是_____Ω。

Answer

R短路或电压表短路或电压表断路 等于 反比 35

【解析】

(1)[1]从图中可以看到，电阻R和串联接在电路中，电压表测的是电阻R两端电压，根据所述连接实物图，如下图所示；

(2)[2]假设R短路，那么电压表没有示数，电流表有电流流过，会有示数，这情况符合题意；假设R断路，那么电压表测的是电源电压，有示数，电流表没有示数，这情况不合题意；假设电压表短路，那么电压表没有电流流过，电压表没有示数，电流表有电流流过，会有示数，这情况符合题意；假设电压表断路，那么电压表没有电流流过，电压表没有示数，电流表有电流流过，会有示数，这情况符合题意；综上所述，故障可能是R短路或电压表短路或电压表断路；

(3)[3]图中A点对应的横坐标与纵坐标分别是、，那么围成矩形的面积是

B点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积是

可知图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积等于B点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积；

(4)[4]从图中可以看到，C、D、E点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积都等于A点、B点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积，这个面积等于电阻R两端的电压，横坐标与纵坐标分别表示电阻和电流，即导体中电流与导体的电阻乘积不变，随着电阻的变大，电流在变小，可以得出实验结论是电压一定时，导体中电流与导体的电阻成反比；

(5)[5]这是一个串联电路，根据分压原理，由于电阻R的阻值最大能达到，电阻R的电压保持不变，需要是2.5V，那么滑动变阻器两端的电压是3.5V，的电阻阻值需要的大小必须符合关系式

解得，所以实验中，小明选择的滑动变阻器的阻值至少是。