Question

【题目】在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为10V，已有的5个定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω。

(1)根据图甲所示的电路，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整(导线不得交叉)；

（___________）

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最__________(选填“左”或“右”)端；闭合开关后，发现电流表的指针无偏转，电压表的指针有明显的偏转，原因可能是____；

(3)在实验中，先接20Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，观察到电流表的示数为0.4A，电压表的指针如图丁所示，则电压表的示数为___V；接下来用30Ω的电阻代替20Ω的电阻做实验，应将滑片P从上一位置向___(选填“左”或“右” )滑动；

(4)为了完成实验探究，依次将剩下的3个定值电阻分别接入图乙的电路中，替换前一次接入的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片至合适的位置，再读出电流表的示数，计算出每次接入定值电阻R的倒数，以为横坐标，电流I为纵坐标，在坐标系中描点并作出I-图线，如图戊所示，由图像可初步得出结论：_______；

(5)此实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。

Answer 1

【答案】 右 电阻R断路 8 右 通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比 15

【解析】

（1）滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器要“一上一下”连接，如图所示：

；

（2）为了保护电路，开关闭合前，应将滑片P移到阻值最大处；由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大端即右端；闭合开关后，电流表指针无偏转，说明电路中可能存在断路故障；而电压表指针有明显偏转，则电压表与电源两极相连通，则说明与电压表并联部分发生断路，原因可能是电阻R断路；

（3）电压表的量程为0~15V，其分度值为0.5V，由图知，电压表示数为8V；在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，应保持电压表的示数不变，将20Ω电阻换成30Ω后，根据串联电路的分压特点，则电压表的示数会变大，要保持电压表的示数不变，所以应该增大变阻器两端的电压，增大变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向右端移动；

（4）从图像可以看出通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比，由此进一步得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；

（5）根据串联分压的知识，当电阻的阻值最大为60Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中电流： ，所以滑动变阻器的最大阻值至少为：。