Question

小林利用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，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，请你解答下列问题：

(1)如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整_____（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须_____。

(2)开关闭合之前，他发现电流表指针如图丙所示，接下来的操作是_____。

(3)完成上述操作后，正确连接好电路，闭合开关后发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，则可能是定值电阻发生了_____（选填“短路”或“断路”）。

(4)实验中，直接将5Ω的电阻换成10Ω后闭合开关，此时应向_____（选填“左”或“右”）调节滑片位置，目的是为了保证_____。多次换接阻值不同的定值电阻进行实验后，记下每次电流表的示数，绘制了图丁所示的电流I随电阻R变化的图象。

(5)由图象进一步分析可知，当电阻R＝12.5Ω时，通过R的电流I＝_____A。

(6)小林发现，将25Ω电阻接入电路进行实验时，滑动变阻器刚好调到最大值时可完成本次实验，由此可知滑动变阻器的最大值是_____Ω．当将25Ω换成30Ω电阻后闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法让电压表的示数与前一次实验的相同，若想继续完成本次实验，仅使用现有的器材（导线足够），为使电压表的示数与前一次的相同，你的解决办法是：_____。

Answer

断开 电流表调零 断路 左 定值电阻的电压不变 0.2 35 在原来的电路中再串联接入一个10Ω的定值电阻

【解析】

(1)[1][2]根据滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：

，连接电路时，开关必须 断开；

(2)[3]开关闭合之前，他发现电流表指针如图丙所示，接下来的操作是电流表调零；

(3)[4]完成上述操作后，正确连接好电路，闭合开关后发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，则可能是定值电阻发生了断路；

(4)[5]根据串联分压原理可知，直接将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；

[6]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，目的是为了保证定值电阻的电压不变；

(5)[7]由图丁知，电阻的电压：

；

即控制电阻的电压为2.5V，故当当电阻R＝12.5Ω时，通过R的电流：

；

(6)[8]电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

；

变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：

；

故小林发现，将25Ω电阻接入电路进行实验时，滑动变阻器刚好调到最大值时可完成本次实验，由此可知滑动变阻器的最大值是35Ω；

[9]将15Ω电阻换成30Ω电阻后，同理，变阻器的最大电阻至少为：

；

由电阻的串联，串联的电阻大小为：

42Ω﹣35Ω＝7Ω；

故可在原来的电路中再串联接入一个10Ω的定值电阻。