Question

小强利用如图甲所示的电路，实验探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”．实验器材：电源（电压恒为4.

小强利用如图甲所示的电路，实验探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”．实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（“10Ω 2A”、“20Ω 1A”），导线若干．（1）小强先用5Ω的电阻做完实验后，接着要改用10Ω的电阻继续做实验，接下来他应该______开关，把滑片P移到______端（填“a”或“b”），用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P的位置，并观察电压表的示数变化，直到电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数．（2）实验中多次改变R的阻值，并得到多组实验数据，由这些数据得到电流I-R变化图象（如图乙所示），由图象可得结论：______．（3）当小强改用15Ω的电阻继续实验时，发现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实验要求的值．小强不畏困难，经过认真思考，找出了原因，并利用现有的实验器材解决了问题，完成了实验．请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是______．

Answer 1

（1）更换电阻正确的操作是：断开开关，把滑片P移到b端，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻；闭合开关，移动滑片P的位置，并观察电压表的示数变化，直到电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数；
（2）由图象中的数据可知，电流I与电阻R的乘积保持2.5V不变，即电流与电阻成反比，
故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（3）当改用15Ω的电阻时，电路中的电流：
I=

UR

R

=

2.5V

15Ω

=

1

6

A，
滑动变阻器的阻值为：
R_滑=

U滑

I

=

U?UR

I

=

4.5V?2.5V

1 6 A

=12Ω，
滑动变阻器选用“10Ω 2A”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实验要求的值，换用“20Ω 1A”即可．
故答案为：
（1）断开；b；
（2）电压一定时，电流与电阻成反比；
（3）滑动变阻器的阻值太小．