Question

【題目】小明利用如圖甲所示的電路探究“電流跟電阻的關系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω．

（1）閉合開關后，發現電流表無示數，而電壓表有示數，約為電源電壓，原因可能是；
（2）排除故障后，進行實驗，實驗中多次改變R的阻值，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數保持不變，記下電流表的示數，得到如圖乙的電流隨電阻R變化的圖象；
①由圖象乙可以得出結論：；
②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關，電壓表的示數將會（選填“變大”、“變小”或“不變”），此時應該向（選填“左”或“右”）移動滑片，使電壓表示數為V，然后讀出電流表的示數；
（3）要想完成該實驗中三組數據的測量，滑動變阻器的阻值至少為Ω．

Answer 1

【答案】
（1）電阻斷路
（2）電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比；變大；左；2
（3）40
【解析】（1）電流表無示數，說明電路中出現斷路性故障；而電壓表有示數，約為電源電壓，說明電壓表兩端到電源兩端是通的，所以原因是與電壓表并聯的部分斷路，即可能電阻斷路。（2）①由圖象乙可知，三次實驗的電阻與電流的乘積相等，即電流與成反比關系，故可得結論：電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。②實驗中，改換大的定值電阻后，電流會變小，根據 ，滑動變阻器的分得電壓會變小，所以定值電阻的電壓即電壓表的示數將會變大；依據控制變量的思想，研究電流與電阻的關系，應保證電壓不變，再根據串聯電路的分壓特點，串聯電路中各電阻的電壓與其電阻成正比，所以將滑動變阻器的阻值也調大，則定值電阻兩端的電壓會降低，最終與上一次實驗相等，即滑片向左移動；根據乙圖知實驗時取的電壓值為： ，所以應使電壓表示數為2V。（3）實驗時，電阻兩端的電壓為2V，當電阻為20Ω時，電流最小為： ，滑動變阻器的電壓為： 則滑動變阻器的最小阻值為：
故答案為：(1)電阻斷路；(2)電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比；變大；左；2；(3)40.
探究電流和電阻關系時，要保持電壓不變，所以要移動滑動變阻器，利用電源電壓和電阻的分壓，結合歐姆定律計算滑動變阻器的電阻值.