Question

小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系，他们所选的电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别

小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系，他们所选的电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“60Ω 1A”．（1）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表、电压表指针均超过量程．操作中存在的问题是______．（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图所示的电流I随电阻R变化的图象．①有图象可以得出结论：电压一定时，______．②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______，将滑动变阻器调到最大阻值，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______ V时，读出电流表的示数．（3）本实验要保持电阻两端电压相同，他们在学习了欧姆定律之后，才知道本实验中电压表控制不变的电压值应该在______V至______V范围之内选择．

Answer 1

（1）电流表、电压表指针均超过量程，说明电路中的总电阻过小，又滑动变阻器的最大阻值为60Ω，则原因可能是滑动变阻器的滑片没有调至最大阻值处；
（2）①由图象知，电压一定，通过导体的电流跟导体电阻成反比；
②小明用5Ω的电阻做完实验后，应先断开开关，同时将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，再换接10Ω的电阻，然后闭合开关，使电压表的示数保持U=IR=0.6A×5Ω=3V不变；
（3）由滑动变阻器的规格知，滑动变阻器的最大阻值为60Ω，允许通过的最大电流为1A；
根据串分压的知识，当电阻的阻值为30Ω时，滑动变阻器的阻值需要的最大，当滑动变阻器的阻值为60Ω时，便是电阻两端的最小电压，
根据串分压的知识：
R：R_滑=U_R：U_滑

UR

U滑

=

30Ω

60Ω

=

1

2

此时电阻两端的电压为6V×

1

1+2

=2V；
电路中的最大电流为1A，当电阻为5Ω时，电路中的电流最大，则
U_大=IR=1A×5Ω=5V；
所以本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V到5V之间．
故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有调至最大阻值处；（2）①通过导体的电流跟导体电阻成反比； ②断开开关；3；（3）2；5．