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(O- 3V，0- 15V)、定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個）、開關、滑動變阻器和導線若干，利用這些器材探究“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）連接電路時，開關應該______。

（3）正確連接電路后，調節滑動變阻器的阻值至最大并閉合開關，發現兩電表示數均為零，則電路故障可能為______。（填字母）

A．定值電阻短路 B．定值電阻斷路 C．滑動變阻器短路 D．滑動變阻器斷路

（4）消除故障后，小強用5Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，接著把R換為10 Ω的電阻接入電路，閉合開關，向____（選填“A”或“B”）端移動滑片，使電壓表示數U為____V時，讀出電流表的示數，然后用20 Ω電阻替換10 Ω電阻繼續實驗，她發現無論如何調節滑動變阻器的阻值，電壓表示數無法調至U，原因可能是______________

（5）將電路重接正確后，開始實驗，實驗中依次接入了三個定值電阻，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變化的圖象．由圖象可以得出結論______________

（6）為完成整個實驗，他應該選取哪種規格的滑動變阻器_______

A.50 Ω l.O A B. 30 Ω 1.O A C.20 Ω 1.O A

Answer 1

【答案】斷開DA2滑動變阻器值太小當電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻成反比A

【解析】

（1）探究“電流與電阻的關系”時，電壓表與定值電阻并聯，電流表串聯在電路中測量電流，如圖乙連接電阻的右端到滑動變阻器的左上接線柱，再連接電阻的右端到電壓表的負接線柱，如圖：

（2）為了保護電路，連接電路時，開關應該斷開。

（3）正確連接電路后，調節滑動變阻器的阻值至最大并閉合開關，發現兩電表示數均為零，則電路中發生了斷路；

A．定值電阻短路時，電路仍然是通的，電流表會有示數，故A錯誤；

B．定值電阻斷路時，電壓表會串聯在電路中，能測量出近似的電源電壓，故B錯誤；

C．滑動變阻器短路時，電路仍然是通的，電流表、電壓表都會有示數，故C錯誤；

D．滑動變阻器斷路時，整個電路為斷路狀態，電流表、電壓表都不會有示數，故D正確；

選D。

（4）消除故障后，小強用5Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，接著把R換為10 Ω的電阻接入電路，閉合開關，為了保證定值電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路的分壓特點，即電壓與電阻成正比的特點，滑動變阻器的電阻也應增大，即向A端移動滑片；

由圖丙知，5Ω的電阻實驗時，電流為0.4A，則兩端電壓為：，所以移動滑片使電壓表示數U為2V時，讀出電流表的示數；

然后用20 Ω電阻替換10 Ω電阻繼續實驗，她發現無論如何調節滑動變阻器的阻值，電壓表示數無法調至U，原因可能是滑動變阻器值太小。

（5）得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象，分析圖像知，三次的電流與電阻的乘積都相等．所以由圖象可以得出結論：當電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻成反比

（6）串聯時電流處處相等，可得：

，代入數據得：

解得需要滑動變阻器的最小阻值達到：

故先A滑動變阻器。