Question

【題目】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“20Ω 2A”、“50Ω 1A”），導線若干．

（1）請根據圖甲的電路圖用筆畫線將圖乙實物圖連接完整___（注意電流表的量程選擇）．

（2）連接電路時開關應處于_____狀態，閉合開關前滑動變阻器的滑片應置于___端（選填“左”或“右”）。

（3）小李實驗時，在a、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：___。

（4）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____。

Answer 1

【答案】 斷開 右 F 使電壓表的示數為1.5V “50Ω 1A”

【解析】

（1）原圖中已經選擇0～3V電壓表，為了電壓表的安全，電阻兩端的電壓不可能大于3V，定值電阻最小值5Ω，電流的最大值，因此電流表應選擇0～0.6A量程，電流表串聯在電路中，電流從正接線柱流入，負接線柱流出，如圖所示：

（2）為了保護電路，閉合開關前，開關應處于斷開狀態，滑動變阻器的滑片P應移到阻值最大處，即右端；

（3）導體中電流與電壓和電阻有關，探究電流和電阻之間關系，必須保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路的分壓原理，將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻后其電壓將增大，為使其電壓保護1.5V不變，需要增大變阻器分得電壓，故應將滑片向F端移動，直到電壓表示數為1.5V為止。由此可知移動滑片的作用是：調節定值電阻兩端電壓保持1.5V不變；

（3）當接入20Ω電阻時，電阻兩端的電壓為1.5V，則滑動變阻器兩端的電壓為U2=U-U1=4.5V-1.5V=3V，根據串聯分壓特點可知，則，得到滑動變阻器的電阻R2=40Ω＞20Ω，故應選擇的滑動變阻器規格是“50Ω 1A”。