Question

某实验探究小组利用图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验，使用的器材有：两节新干电池，四个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，一个标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器，电流表、电压表、开关和导线。

(1)请根据图13甲的电路图将图乙的实物图连接完整；

（______）

(2)连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应放在阻值_____处；

(3)探究流过定值电阻的电流与其两端电压的关系时，应控制_____不变，通过调节滑动变阻器滑片，改变_____；

(4)探究电流与电阻的关系时：

①依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数_____（选填“不变”或“改变”），记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的图像；

②上述实验中，当把5Ω的电阻换为10Ω接入电路中时，闭合开关，应向_____（选填“左”或“右”）端移动滑片，使电压表示数为_____V时，读出电流表的示数；

③当把定值电阻R换为25Ω时，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指定值，为了完成实验目的，可更换一个最大阻值不小于_____Ω的滑动变阻器；

④由图像可得电流与电阻的关系是：_____。

Answer

最大 电阻 定值电阻两端的电压 不变 右 2 12.5 导体两端的电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成反比

【解析】

(1)[1]开关与滑动变阻器串联，电路图中滑动变阻器下端接左，则实物图下端接左，故作图如下

(2)[2]开关闭合前，为保证电路安全，滑动变阻器应滑到最大阻值处。

(3)[3][4]探究流过定值电阻的电流与其两端电压的关系时，根据控制变量法可知，应控制电阻大小不变，根据串联分压可知，通过改变滑动变阻器接入电路电阻大小，从而改变定值电阻两端电压。

(4)①[5]探究电流与电阻的关系时，根据控制变量法可知，应调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压保持不变。

②[6][7]当把电阻从5Ω换为10Ω，由串联分压可知，定值电阻两端电压将变大，为保证电压不变，应增大滑动变阻器接入电路阻值，故滑片应向右移动。由乙图可求定值电阻两端电压始终保持为

则应调节滑动变阻器使电压表示数为2V。

③[8]两节新干电池作为电源，电压为3V，则保证定值电阻两端电压为2V时，滑动变阻器所分电压为1V，故当定值电阻为25Ω时，由串联电路电压之比等于电阻之比可求滑动变阻器阻值为

故滑动变阻器最大阻值不应小于12.5Ω。

④[9]观察图丙数据可知，当电压一定时，电阻扩大倍数与电流缩小倍数相同，则可得导体两端的电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成反比。