Question

【題目】小利等同學按如圖甲所示電路來探究“通過電阻的電流與電阻的關系”，已知電源電壓為6V，定值電阻，電流表、電壓表一個，開關一個，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個，規格“20Ω 1A”的滑動變阻器一個，導線若干。

（1）請將圖甲中實物電路連接好，要求滑動變阻器滑片P向右移動時,電流表示數變大。

（________）

（2）本實驗中，滑動變阻器的作用除了保護電路之外還有一個主要作用_____。

（3）連接完電路后，閉合開關，發現電流表指針有明顯偏轉，然后移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數始終為零，造成這一現象的原因可能是_____。

（4）某個同學將所測的幾組電流、電阻值填寫在表格中，如圖表所示，

實驗次數	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.6	0.3	0.24

①由于操作不當,導致一組數據存在錯誤,請判斷第_____次實驗的數據存在錯誤正確的數據應該是_____A，為測得正確數據，應將滑動變阻器滑片向_____（A或B）端移動。

②糾正錯誤以后,該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進行了第4次實驗,發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，發現實驗無法進行下去，在不改變連接方式的情況下，為完成第四次實驗，同學們集思廣益，從不同角度提出了下列解決方案，其中正確的是_____。

A. 將電壓表的量程換為015V

B. 換成電壓為12V的電源

C. 更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動變阻器

D. 可將定值電阻兩端的電壓調為1.5V.

Answer 1

【答案】 保持電壓表示數不變 定值電阻短路 3 0.2 A C

【解析】

(1)[1] 滑動變阻器滑片P向右移動時，電流表示數變大，說明向右移動時，阻值減小，故將滑動變阻器串聯接入電路中，應接右下接線柱，如下圖所示：

(2)[2]在探究電流與電阻的關系時，要保持電阻兩端的電壓不變，改變電阻，

所以滑動變阻器的作用除了保護電路外，主要是在變換電阻時使其兩端的電壓保持不變；

(3)[3]閉合開關，發現電流表指針有明顯偏轉，說明電路是通路，然后移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數始終為零，說明電壓表并聯部分短路，即定值電阻短路；

(4)①[4][5][6]當接入電阻R1=5Ω時，電路中的電流為I1=0.6A，則電阻兩端的電壓為:

U=I1R1=0.6A5Ω=3V，

當接入電阻R2=10Ω時，電路中的電流為I2=0.3A，此時滑動變阻器接入的阻值為:

R===10Ω，

將R2換為R3=15Ω時，滑動變阻器滑片位置不動，此時電流中的電流為：

I== =0.24A，

故第3次實驗時，沒有移動滑片就讀電流表示數了，由于電壓一定時，導體中的電流與其電阻成反比，故應該為0.2A；為保持電阻兩端的電壓不變，更換較大的電阻后，應向A端移動滑片，增大滑動變阻器的阻值，直至電壓表示數為3V;

②[7]糾正錯誤以后，該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進行了第4次實驗，

當R4=30Ω時，由于保持電阻兩端電壓為UR=3V不變，則滑動變阻器兩端分的電壓為：

U′=UUR=6V3V=3V，

此時電流為:

IR=I′===0.1A，

則滑動變阻器需要接入的阻值為：

R′===30Ω>20Ω，

此時滑動變阻器的阻值不能滿足要求，故應換用以更大阻值的變阻器。

故選C。