Question

【題目】在探究“電流與電阻的關系”的實驗中，小明設計了如圖所示的電路。已知電源電壓為3V，且保持不變，滑動變阻器R標有“20Ω 0.5A”字樣，所給的定值電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。

（1）連接電路的過程中，開關應處于_____狀態。滑動變阻器除保護電路外，本實驗中的作用是_____。

（2）連接好電路后，閉合開關，發現電流表幾乎無示數，電壓表示數接近電源電壓，則電路的故障可能為_____。

（3）實驗中，將5Ω的定值電阻換為10Ω的定值電阻后，應將滑動變阻器的滑片向_____（填“A”或“B”）端移動，使電壓表示數不變。

（4）為了使所給的4個定值電阻都進行實驗，定值電阻兩端的電壓應控制在_____V和_____V之間。

Answer 1

【答案】 斷開 控制定值電阻的電壓不變 定值電阻斷路 B 1.5 2.5

【解析】(1)連接電路的過程中，開關應處于斷開狀態。研究電流與電阻的關系時，要控制電壓表示數不變，故滑動變阻器除保護電路外，本實驗中的作用是：控制定值電阻的電壓不變；(2)經分析，連接好電路后，閉合開關，發現電流表幾乎無示數，電壓表示數接近電源電壓，則電路的故障可能為：定值電阻斷路。(3)根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω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B端移動，使電壓表的示數不變。(4)由題意知，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，定值電阻的最大電阻為20Ω；根據串聯電路電壓規律和分壓原理：即 ，解得：U＝1.5V，

即電壓表控制不變的最小電壓為1.5V，所以電阻兩端的電壓只能在1.5V到2.5V之間。