Question

小强利用如图甲所示的电路，实验探究“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，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（10Ω 2A、20Ω 1A），导线若干；

(1)小强将滑动变阻器的滑片移到最右端后，闭合开关S，电压表的指针_____（选填“几乎不动”或“偏转很大”）；请你在连接错误的一条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；

（______）

(2)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电流I随电阻R变化的图像；由图乙可以得出，导体两端电压一定时，_______________________；

(3)在上述实验中，小强先用5Ω的电阻做完实验后，接着要改用10Ω的电阻继续做实验，小强用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向_________选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为_____________时，读出电流表的示数；

(4)当小强改用15Ω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，小强选用的滑动变阻器是_______________；经过认真思考，他找出了原因，并利用现有的实验器材解决了问题，完成了实验。

Answer

几乎不动 见解析所示 导体中的电流与导体的电阻成反比 右 2.5V 10Ω 2A

【解析】

(1)[1]经分析，定值电阻只接了一边，电压表没有被接入电路，电压表示数为零，所以电压表的指针几乎不动。

[2]将电阻串联在电路中，电压表并联在电阻的两端，如图所示：

。

(2)[3]由图乙所示图像可知：在电压不变的情况下，通过电阻的电流与电阻值的乘积不变，是一个定值，这说明：电压一定时，电流与电阻成反比。

(3)[4][5]由图像乙知，当电阻为5Ω时，电流为0.5A，所以电压为

小强用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，闭合开关，电阻变大，定值电阻分压增多，需要增大滑动变阻器两端的电压，将滑动变阻器的滑片P向右端移动，直到电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数。

(4)[6]当改用15Ω的电阻时，电路中的电流

滑动变阻器的阻值为

实验中无法使电压表的示数达到实验要求的值，可能由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是较小，不能使电阻两端达到要求的值，所以他选用的是“10Ω 2A”的变阻器。