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    10．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、20Ω、25Ω．

    （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）连接好电路，闭合开关，根据实验现象判断电路故障．
     电压表示数电流表示数  灯的亮暗 电路故障
     有示数接近电源电压 无 不亮 
     无 有 不亮 
     无 无 不亮 
    （3）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：电压一定时导体中的电流与电阻成反比
    ②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，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2.5V时，记录电流表的示数．
    （4）滑动变阻器的最小阻值不的小于35Ω．
    （5）若使用铭牌为“25Ω 1A”的滑动变阻器，控制定值电阻两端的电压范围为3V～5V．

    分析 （1）根据实物图画电路图可以根据电流流向法，即从电源的正极出发，先把串联电路的元件逐个画出，最后把电压表并联在定值电阻两端即可；
    （2）电路断路，电路中无电流，断开处两端的电压等于电源电压，其它部分无电压；
    电路短路，电路中有电流，短路处两端无电压，用电器不工作；
    （3）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；
    ②将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后，应增大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；
    （4）由图丙找出实验时电路的最小电流，由串联电路的特点及欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器的最大阻值；
    （5）根据电路中允许的最大电流判断电阻两端的最大电压，根据滑动变阻器的最大阻值得出电阻两端的最小电压，从而判断出范围．

    解答 解：（1）实物图连接，如下图所示：

    （2）电流表无示数，灯泡不亮，则电路断路，电压表接近电源电压，则与电压表并联的灯泡断路；
    电流表有示数，电压表无示数，则与电压表并联的灯泡短路；
    电流表、电压表均无示数，灯泡不亮，则灯泡以外的电路断路；
    （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；
    ②换电阻前，先断开开关，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，减小电路中的电流，使电压的示数达到2.5V，记录电流表的示数；
    （4）由图丙知，电路的最小电流I=0.1A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，滑动变阻器两端的电压：
    U滑=U-UR=6V-2.5V=3.5V，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
    R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω，
    即滑动变阻器的阻值不能小于35Ω．
    （5）滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电路中的最大电流为1A，则$\frac{U}{5Ω}$=1A，U=5V；
    当变阻器的阻值为25Ω时，分得的电压最大，设电阻两端的最小电压为U′，则$\frac{U′}{{R}_{大}}$=$\frac{6V-U′}{{R}_{滑}}$，即$\frac{U′}{25Ω}$=$\frac{6V-U′}{25Ω}$，解得U′=3V，所以电压的范围为3V～5VV．
    故答案为：
    （1）如上图所示；
    （2）

     电压表示数电流表示数  灯的亮暗 电路故障
     有示数接近电源电压 无 不亮 灯泡断路
     无 有 不亮 灯泡短路
     无 无 不亮灯泡以外电路断路 
    （3）①导体中的电流与电阻成反比；②断开开关；2.5；电流表的示数；
    （4）35；
    （5）3V～5V．

    点评 本题通过实验探究考查了电学元件的使用、分析图象获取信息的能力，难度适中，但需认真、细心分析．

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