Question

【題目】小明用如圖甲所示的實驗器材探究“電流與電阻的關系”，電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“20Ω，2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個。

(1)小星幫小明檢查時發現連線不對，而且只要改接一根導線就可以了，請你把接錯的那根導線找出來，打上“×”，再畫線把它改到正確的位置上（導線不允許交叉）。

（_______）

(2)電路改正以后，小明實驗時發現電流表示數為0，電壓表示數接近3V，則電路發生的故障可能是________。

(3)如果他先用5Ω的電阻做實驗，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數達到1V，若第2次實驗時將定值電阻的阻值由5Ω調為10Ω后小明應把滑動變阻器的滑片向______移動才能使電壓表示數不變，再讀電流表的示數，但他沒有移動滑動變阻器的滑片就直接讀出電流表的示數，這個示數是________（請填入字母序號）

A.0.20A B.0.18A C.0.15A D.0.10A

(4)如果要利用所提供的實驗器材完成對四個定值電阻的實驗探究，則實驗中定值電阻兩端的電壓應不小于________V。

Answer 1

【答案】 定值電阻斷路 左 C 1.5

【解析】

(1)[1]原電路中電流表與變阻器并聯，電壓表串聯在電路中了，是錯誤的，電壓表與電阻并聯，電流表串聯在電路中，如下所示：

(2)[2]經分析，電流表示數為0，電路可能發生斷路，電壓表示數接近3V，經檢查導線均完好且接觸良好，則與電壓表并聯的定值電阻斷路；

(3)[3]根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由改接成的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向左端移動，使電壓表的示數為不變；

[4]定值電阻兩端的電壓為1V，時電路中的電流：

因此滑動變阻器兩端的電壓

，

進而求出滑動變阻器的電阻為

，

由于他沒有移動滑動變阻器的滑片就直接讀出電流表的示數，則電流表的示數為：

，

故選C；

(4)[5]研究電流與電阻的關系時，要控制電壓表示數不變，當變阻器的阻值達到最大時，分壓最多，定值電阻的最大阻值為，根據電路電流相等的關系：

，

，

解得：，所以電壓表的示數控制不變的值應不小于。