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分别为5Ω、10Ω、15Ω

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  • 解题思路:(1)电压表并联在定值电阻两端,要注意正负接线柱的连接,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中.

    (2)①分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,据此得出结论;

    ②a、在连接电路时,必须断开开关;

    b、拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻,则根据电路中的电阻变大,根据欧姆定律和串联电路的电压特点判断电压表示数的变化;

    c、将滑动变阻器的滑片移到最左端时接入电路中的电阻最大,将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,使电压表的示数达到原来的示数不变;

    d、根据欧姆定律计算出通过定值电阻的电流.

    (3)根据电源电压以及每次定值电阻两端的电压,利用串联分压可求出滑动变阻器的最小阻值.

    (1)电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连,滑动变阻器的任意上方接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:

    (2)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2.5V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;

    ②a、这位同学没有断开开关就更换电阻,是错误的;

    b、拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻,则电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,变阻器两端的电压减小,由于电源电压不变,根据串联电路的电压特点可知:10Ω电阻两端的电压变大,即电压表示数变大.

    c、在用10Ω电阻替换5Ω电阻时,应先断开开关,拆下5Ω的电阻,然后换上10Ω的电阻,闭合开关,由于10Ω电阻两端的电压变大,所以应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,将即滑动变阻器的滑片向左移动,减小电路中的电流,使电压的示数达到2.5V.

    d、当阻值为10Ω电阻两端的电压为2.5V时,通过该电阻的电流为:I=[U/R]=[2.5V/10Ω]=0.25A.

    (3)当定值电阻R=25Ω时,由图丙可知,此时电路中的电流I=0.1A,

    则电路中的总电阻为:R=[U/I]=[6V/0.1A]=60Ω,

    所以滑动变阻器的最大阻值不能小于:R=R-R=60Ω-25Ω=35Ω.

    故答案为:(1)如上图;

    (2)①电流与电阻成反比;②没有断开开关;变大;左;2.5;变小;0.25A;

    (3)35.

    点评:

    本题考点: 探究电流与电压、电阻的关系实验.

    考点点评: 本题考查了电压表和滑动变阻器的连接、串联电路的分压特点等,关键是分析图象得出电流与电阻之间的关系,掌握控制变量法的应用,要会根据实验目的确定实验需要控制的变量.

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