Question

【題目】現有下列器材：學生電源（6V），電流表（0~0.6A，0~3A）、電壓表（0~3V，0~15V）、三個定值電阻R1（5Ω）、R2（10 Ω）、R3（20 Ω），開關、滑動變阻器和導線若干，標有“2.5V”的小燈泡一只，利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”。

(1)請根據圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物連接成完整電路，（要求連線不得交叉）。

（_______）

(2)實驗中依次接入三個定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，保持電壓表示數不變，記下電流表的示數，利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像，由圖像可以得出結論：__________。

(3)在使用定值電阻R1和R3進行實驗過程中，讀取數據時，滑動變阻器消耗的電功率之比為____。

(4)為完成整個實驗，應該選取哪種規格的滑動變阻器__________。

A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A。

(5)做完電流與電阻的關系實驗后，小明想測出小燈泡的電阻。連好電路后，閉合開關，發現電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，則此故障的原因可能是________。

A.小燈泡斷路 B.小燈泡短路 C.滑動變阻器斷路

Answer 1

【答案】 當電壓一定時，電流與電阻成反比 4：1 A A

【解析】

(1)[1]電壓表與定制電阻并聯，滑動變阻器“一上一下”連接，作圖如下：

(2)[2]觀察圖像可知，圖像為反比例函數，則可得當電壓一定時，電流與電阻成反比；

(3)[3]由于實驗中電阻兩端電壓不變，總電壓不變，則滑動變阻器兩端電壓也不變，故在使用R1和R3進行實驗時，根據可知電流之比等于電阻反比：

I1：I3=R3：R1=20Ω：5Ω=4：1

由于滑動變阻器兩端電壓不變，再根據P=UI可知，滑動變阻器前后功率之比等于電流之比，為4：1；

(4)[4]電壓表控制的電壓為2V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：

U滑=6V-2V=4V

滑動變阻器所分電壓為定值電阻的2倍，根據串聯分壓原理，當接入20Ω電阻時，滑動變阻器接入電阻為定值電阻2倍，即40Ω，故應選組最大阻值不小于40Ω的滑動變阻器，故選A；

(5)[5]A．若小燈泡斷路，電流表無示數，則電壓表串聯在電路中測量電源電壓，有示數，故A符合題意；

B．若小燈泡短路，則電壓表無示數，電流表有示數，故B不符合題意；

C．如滑動變阻器斷路，電路不通，兩表均無示數，故C不符合題意；

故選A。