Question

(5分)在“探究一定電壓下，電流與電阻的關系”的實驗中，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5Ⅴ)，電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，兩只滑動變阻器(規格分別為“20Ω2A”、“50Ω1A”)，導線若干。
（1）請根據圖甲的電路圖用筆畫線將乙實物圖連接完整 (注意電流表的量程)。(1分)

（2）小李實驗時，在c、b間先接入5Ω的電阻，閉合開關，移動滑片P，使電壓表的示數為1.5Ⅴ，并記下相應的電流值；再改接10Ω的電阻，此時滑片P應向    (選填“E”或“F”)端移動，小李移動變阻器滑片P的目的是：                 。
（3）小李為完成用四個定值電阻進行實驗，他應選擇的滑動變阻器規格是         。他這樣選擇的理由是：                                                     。

Answer 1

（1）
（1分）（2） F (選填“E”或“F”)、 保持定值電阻兩端電壓不變 。（3）“50Ω1A”、 當定值電阻為15Ω、20Ω時，滑動變阻器需調至30Ω、40Ω才能使定值電阻兩端電壓為1.5V不變。（只要合理就得分）

試題分析：（1）電路中的最大電流I==0.6A；則電流表的量程為0～0.6A；故將電流表“0.6A”的接線柱與開關的右接線柱相連，“-”接線柱與電阻絲的b接線柱相連；如圖所示：

（2）將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時，串聯電路的總電阻變大，根據歐姆定律可知電路中電流變小，滑動變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓變大；要探究電流和電阻之間關系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯的電壓表示數不變，所以應調節滑片向F移動，增大滑動變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數達到1.5V時，讀取電流表示數．因此小李移動變阻器滑片P的目的保持定值電阻兩端電壓為1.5V不變．
（3）當20Ω的電阻接入a、b間時，為使電壓表的示數為1.5V，滑動變阻器接入電路中的阻值是40Ω；若選用規格為“20Ω，2A”滑動變阻器，無論怎樣移動滑片P，電壓表的示數始終無法達到1.5V；因此需要選擇“50Ω 1A”的滑動變阻器Ω．