Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組在“探究通電導(dǎo)體電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小明連接了如圖甲所示的電路（電源電壓保持4.5 V不變）：

(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲實(shí)物電路連接完整（要求：滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，電路中電流變大，導(dǎo)線不得交叉）；

（____）

(2)連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近于電源電壓，電流表幾乎無(wú)示數(shù)，則故障為定值電阻R________（選填“短路”或“斷路”）；

(3)圖乙是小組根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪制的電流I隨電阻R變化的圖像，由圖像可知R兩端的電壓為________V；當(dāng)R的電阻由5 Ω更換為10 Ω時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)后，為使R兩端的電壓________（選填“改變”或“不變”），滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向________（選填“左”或“右”）端滑動(dòng)；若實(shí)驗(yàn)中R的阻值分別是5 Ω、10 Ω、15 Ω，則滑動(dòng)變阻器的阻值至少是______Ω；

(4)分析圖像可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________________；

(5)實(shí)驗(yàn)中不斷需要更換電阻，操作比較麻煩，請(qǐng)你寫(xiě)出一條改進(jìn)措施__________。

Answer 1

【答案】 斷路 3 不變 右 7.5 當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比 用電阻箱代替定值電阻

【解析】

(1)已知定值電阻與滑動(dòng)變阻器應(yīng)為串聯(lián)連接，且要求滑動(dòng)變阻器滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電路中電流變大，則電路總電阻變小、滑動(dòng)變阻器電阻變小。根據(jù)滑動(dòng)變阻器“一上一下”的接線方式，導(dǎo)線應(yīng)連接定值電阻右端與變阻器左下接線柱；(2)閉合開(kāi)關(guān)，電流表幾乎無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路存在斷路，而電壓表示數(shù)接近于電源電壓，所以是與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路；(3)實(shí)驗(yàn)探究中始終保持電阻兩端電壓不變，根據(jù)歐姆定律計(jì)算得UR=IR=3 V；電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，當(dāng)R的阻值變大，其電壓也相應(yīng)變大，探究電流與電阻關(guān)系，需保持其電壓不變，則應(yīng)使變阻器阻值變大，即向右端滑動(dòng)；電源電壓與電阻R電壓保持一定，U滑=4.5 V－3 V=1.5 V，當(dāng)定值電阻為15 Ω時(shí)，電路中的電流I==0.2 A，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為R滑==7.5 Ω，則為了完成實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的阻值至少是7.5 Ω。