某物理學習小組為了探究“電流與電阻的關係”，設計瞭如圖*所示的實驗電路。他們在學校實驗室找來了如下一些實驗器材...

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問題詳情：

某物理學習小組為了探究“電流與電阻的關係”，設計瞭如圖*所示的實驗電路。他們在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恆為3V的電源，電流表、電壓表各一隻，一個開關，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器“20Ω 1A”一個，導線若干。實驗時連接的電路如圖乙所示。

（1）連接電路前，開關應　　（選填“斷開”或“閉合”）；

（2）實驗中，改變滑動變阻器阻值的目的是使定值電阻兩端的電壓　　；

（3）將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻分別接入電路中，每一次都控制定值電阻兩端的電壓為2.5V；當拆下5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻接入電路時，如果保持滑動變阻器滑片的位置不變，會發現電壓表的示數　　（選填“大”或“小”）於2.5V，接下來應該移動滑片，使電壓表示數回到2.5V，讀出電流表的示數並記錄數據……通過多次實驗測得多組數據，並利用這些數據得到如圖*所示的電流I隨電阻R變化的圖象，由數據和圖象可以得到的結論是　　；

（4）以上幾次實驗中記錄電錶示數時，當定值電阻消耗的電功率最小時，滑動變阻器接入電路的阻值為　　Ω。

【回答】

（1）斷開；（2）保持不變；（3）大；（4）當導體兩端電壓一定時，流過導體電流與導體電阻成反比；（5）4。

【分析】（1）為保護電路，連接電路前，開關應斷開；

（2）探究“電流與電阻的關係”實驗中，要控制電阻的電壓不變；

（3）由分壓原理分析；

由數據和圖象知得出電阻兩端的電壓為一定值得出結論；

（4）因定值電阻的電壓不變，根據P＝分析定值電阻消耗的電功率最小的條件，根據歐姆定律求出電路的電流，由串聯電路的規律及歐姆定律得出滑動變阻器接入電路的阻值。

【解答】解：（1）為保護電路，連接電路前，開關應斷開；

（2）探究“電流與電阻的關係”實驗中，要控制電阻的電壓不變，故改變滑動變阻器阻值的目的是使定值電阻兩端的電壓不變；

（3）將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻分別接入電路中，每一次都控制定值電阻兩端的電壓為2.5V；當拆下5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻接入電路時，如果保持滑動變阻器滑片的位置不變，由分壓原理，會發現電壓表的示數大於2.5V，接下來應該移動滑片，使電壓表示數回到2.5V，讀出電流表的示數並記錄數據……通過多次實驗測得多組數據，並利用這些數據得到如圖*所示的電流I隨電阻R變化的圖象，由數據和圖象知，電阻兩端的電壓始終保持：

UV＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.15A×5Ω＝2.5V，電流與電阻之積為一定值，故可以得到的結論是：當導體兩端電壓一定時，流過導體電流與導體電阻成反比；

（4）因定值電阻的電壓不變，當定值電阻消耗的電功率最小時，根據P＝，即定值電阻取最大值20Ω，由歐姆定律，電路的電流為：I小＝＝＝0.125A，