Question

小明利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值为

小明利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值为5、10、20．（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；（2）闭合开关后，发现电流表无示数，而电压表有示数，原因可能是______；（3）排除故障后，进行实验，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，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象；①由图象可以得出结论：电压一定时，______；②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，电压表的示数将会变______（选填“变大”、“变小”或“不变”），此时应该向______（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为______V，然后读出电流表的示数；（4）实验室提供了三个不同规格的滑动变阻器，A：“30Ω 2A”，B：“50Ω 1A”，C：“100Ω 0.1A”，要完成整个实验，应该选取滑动变阻器______（填代号），不选外两个滑动变阻器的原因分别是：①______，②______．

Answer 1

（1）电压表与电阻R并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（2）闭合开关后，发现电流表无示数，而电压表有示数，原因可能是电流表短路或电压表并联的电阻断路；
（3）①分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
②将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大；
要探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应调节滑片向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数达到2V时，读取电流表示数．
（4）电压表的示数2V不变，R的阻值为5Ω、10Ω、20Ω时，根据I=

UR

R

可得，对应的电流依次为0.4A、0.2A、0.1A，
因C规格的滑动变阻器允许通过的电流太小，故不能选；
滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，
根据R_滑=

UR

I

可得，滑动变阻器接入电路的电阻依次为10Ω、20Ω、40Ω，
因A规格滑动变阻器的最大阻值偏小，不符合要求，所以不能选，而B规格的滑动变阻器符合要求，故选B．
故答案为：（1）如上图所示；（2）电流表短路或电阻R断路；（3）①导体中的电流与电阻成反比；②变大；左；2；（4）B；若选A，其最大阻值偏小，用20Ω电阻进行实验时电压调不到2V；若选C，它所能通过的电流太小，有可能被烧坏．