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)请你依题中的实物连接图在右侧方框内画出相应的电路图,并标出电流表与电压表的正负接线柱.
(2)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,得到如图乙所示的电流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,接下来的操作是断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,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______?V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器.
网友回答
解:(1)根据实物图画电路图的关键是从电源的正极出发,把电路元件逐个顺次连接起来,注意电流表、电压表和滑动变阻器的正确连接.电路图(见右图)
(2)①由图象中的数据可以看出:当电阻由5Ω变到10Ω时,电阻增大到原来的2倍,而电流由0.5A变到0.25A,电流减小到原来的1/2;当电阻由5Ω变到25Ω时,电阻增大到原来的5倍,而电流由0.5A变到0.1A,电流减小到原来的1/5.由此可以得出:当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.
②当电阻R=5Ω时,由图象可以看出此时的电流I=0.5A,电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,当把电阻换成10Ω后,要利用滑动变阻器来控制导体两端的电压不变,故此时电压表的示数仍然是2.5V.
(3)由题目的要求和图象可知,电阻R的最大阻值R=25Ω,此时的最小电流I小=0.1A,那么,此时的总电阻最大值为:
R大===60Ω
故要求滑动变阻器的最大值不能小于
R大′=R大-R=60Ω-25Ω=35Ω
故