18.小天同学在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R′、开关、导线和定值电阻R(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω)。
(1)请你根据如图甲所示,用笔画线代替导线,将如图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表的指针无偏转,电压表的指针有明显的偏转,原因可能是电阻R
。(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,他先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次得到4组数据,其中第4次实验中电流表的指针如图丙所示,其示数为
A。他记录的数据如下表一所示,分析数据可以得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
比。
表一 电流与电压的关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电流I/A | 0.20 | 0.28 | 0.36 | |
电压U/V | 1.0 | 1.4 | 1.8 | 2.0 |
(4)他继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调到合适的值,分别换上多个电阻进行探究,得到如图所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
比。
(5)在(4)的实验过程中,若将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关调节滑片至适当位置,滑动变阻器连入电路的阻值为R
1;接着换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关后,再调节滑片至适当位置,使电压表示数为V,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,则R
1:R=
。
(6)若不改变电路和更换实验器材且电路安全的前提下,为了能够利用上述的5个定值电阻得到如图所示的数据完成实验,则电源电压的可调范围应控制在
V至
V之间。