Question

【題目】小明設計了如圖甲所示電路探究“電流與電阻的關系”，所用實驗器材：電壓4.5V的電源，電流表、電壓表、開關，阻值分別為5Ω，10Ω， 20Ω的定值電阻各一個，標有“30Ω， 1A”字樣的滑動變阻器一只，導線若干。

（1）請用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物連接完整；

（____________）

（2）小明先將5Ω電阻接入電路，閉合開關前，應將滑動變阻器滑片P滑至最________（左/右）端。閉合開關后，移動滑片至某一位置，并記下此時電流表示數0.4A；

（3）換上10Ω的電阻后，閉合開關，電壓表示數將________（變大/變小），此時應將滑片P向______（左/右）端移動，使電阻兩端電壓為________ V，記下此時電流表示數；

（4）改用20Ω重復(3)中實驗后，小明還想再換一只電阻進行上述探究實驗，在不改變電路其它接線方法時，他可選用的電阻阻值范圍是________。（小數保留2位）

Answer 1

【答案】 右 變大 右 2 3.33Ω~24Ω

【解析】

(1)[1]由圖甲所示電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯，變阻器采用“一上一下”的接法，電壓表與定值電阻并聯，電流表串聯在電路中，根據電路圖連接實物電路圖，如圖所示：

(2)[2]防止電路中電流過大而燒壞用電器，通常在閉合開關前將滑動變阻器的滑片達到最大阻值處，由圖可知，應滑至右端；

(3)[3][4][5]當電阻為5Ω時，通過它的電流為0.4A，電壓表的示數

U=IR=0.4A×5Ω=2V，

換上10Ω的電阻后，閉合開關，由串聯分壓可知電壓表示數將變大，為了使電壓表的示數為2V，由串聯分壓可知增大變阻器連入電路的電阻，應將滑片P向右移動；

(4)[6]保持電壓表的示數為2V不變，電流表的量程是0~0.6A，電路中的最大電流是0.6A，電阻的最小值

R最小=≈3.33Ω，

變阻器的最大阻值是30Ω，變阻器連入的阻值最大時，電阻的阻值最大，由串聯分壓可知

，

R最大=24Ω，

電阻阻值范圍是3.33Ω~24Ω。