Question

【題目】小鵬在探究“通過導體的電流與導體兩端電壓的關系”時，電路如圖甲所示，電源電壓保持不變，R為定值電阻。

（1）請用筆畫線代替導線，將圖中的電路按甲圖連接完整（要求導線不交叉）。

（_____）

（2）連接電路時，開關應該處于________狀態，實驗前滑動變阻器的滑片應位于________（選填“A”或“B”）端，滑動變阻器的作用除了保護電路外，還起到了__________的作用。

（3）電路連接正確后，閉合開關，發現電壓表有示數但電流表無示數，此時出現的故障可能是________。

（4）排除故障后，小鵬又取了兩個定值電阻，想利用這些器材繼續探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”。實驗中所用電阻的阻值分別為5 Ω、10 Ω、20 Ω，電源電壓為6 V，分別接入三個定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，記錄數據，得到了如圖丙所示的圖像。由圖像可以得出結論：___________。

（5）上述實驗中：

①小鵬用5 Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變。接著把R換為10 Ω的電阻接入電路，閉合開關，應向______（選填“A”或“B”）端移動滑片，直至電壓表示數為________V時，讀出電流表的示數。

②小鵬又把R換為20 Ω的電阻接入電路，閉合開關，無論怎樣移動滑片，電壓表都不能達到所控制的電壓值，是因為_________，為完成整個實驗，應該選取滑動變阻器________（選填字母）。

A．“50 Ω 1.0 A” B．“30 Ω 1.0 A” C．“20 Ω 1.0 A”

Answer 1

【答案】 斷開 B 改變定值電阻兩端的電壓 電阻R斷路 當電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比（或當電壓一定時，電阻越大，電流越小） B 2 滑動變阻器的最大阻值過小 A

【解析】

(1)滑動變阻器應“一上一下”接入電路，由甲圖知滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電壓表并聯在定值電阻兩端，具體如答圖所示；(2)連接電路時開關應處于斷開狀態，同時滑動變阻器的滑片應移到阻值最大處，即圖中的B端，滑動變阻器起到保護電路和改變定值電阻兩端電壓的作用；(3)電流表無示數則電路為斷路，電壓表有示數，則與電壓表并聯的部分斷路，可能原因是電阻R斷路；(4)由題圖丙可得出的實驗結論是：當電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比，或當電壓一定時，電阻越大，電流越小；(5)實驗中為保持定值電阻兩端的電壓不變，則滑動變阻器應分得更多的電壓，根據串聯分壓原理，應將滑動變阻器的阻值增大，所以應將滑片向B端移動；根據歐姆定律結合圖丙可知，定值電阻兩端的電壓U=IR=0.2 A×10 Ω=2 V，所以調節滑動變阻器的滑片直至電壓表的示數為2 V；接入20 Ω的電阻后，無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數都不能達到2 V，是因為滑動變阻器的最大阻值比較小，電阻兩端電壓保持2 V不變，則滑動變阻器兩端電壓為6 V－2 V=4 V，此電壓為電阻兩端電壓的2倍，根據串聯分壓原理知R滑=2×20 Ω=40 Ω，故為完成實驗，滑動變阻器阻值應大于40 Ω，故選A