Question

小致利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”，电源电压6V，五个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器标有“50Ω　1A”字样。

(1)请你找出接错的那一根导线，在这根导线上打“×”，并画出正确的连接位置；

（_________）

(2)正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是____________；

(3)小致排除故障后再次闭合开关，多次改变R的阻值，并调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数保持__________V不变，记下电流表的示数，得到如乙所示的图像；

(4)实验中小致从图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成__________比；

(5)结合图像乙，小致同学在五次实验中滑动变阻器接入的最大阻值是__________Ω；

(6)由于实验器材中有多组电源可以选择，小致想如果五个定值电阻不变，制电压表示数与刚才一样，为了能够顺利完成这五次实验，那么小致应选择最大电压值不超过_______V的电源。

Answer

定值电阻R断路 2.5 电压一定时，电流与电阻成反比 35 7.5

【解析】

(1)[1]原电路中，电阻和电压表短路了，电阻应与变阻器串联，电压表与电阻并联，如下所示：

(2)[2]正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P， 电流表示数为零，电压表有示数，说明电压表并联部分断路，故是定值电阻R断路。

(3) [3]因研究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变，由图知，电阻两端的电压

UV=IR=0.1A×25Ω=−−−−−=0.5A×5Ω=2.5V

故每次观察到电压表的示数为2.5V时，记录电流表的示数。

(4)[4] 分析实验数据可知，电流与电压的乘积一定，故得出：在电压一定时通过导体的电流和电阻成反比。

(5)[5]根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压

U滑=U−UV=6V−2.5V=3.5V

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

R滑=1.4×25Ω=35Ω

在五次实验中滑动变阻器接入的最大阻值是35Ω。

(6)[6]由串联电路的规律及分压原理有

=

即

=

故U=7.5V，如果五个定值电阻不变，控制电压表示数与刚才一样，为了能够顺利完成这五次实验，那么小亮应选择最大电压值不超过7.5V的电源。