Question

【題目】一個實驗小組的小渝想探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”時，發(fā)現(xiàn)只需要將剛才實驗中的小燈泡換成不同阻值的定值電阻就可以了，電路如左圖所示。閉合開關(guān)后，小渝發(fā)現(xiàn)電壓表沒有示數(shù)，電流表有示數(shù)，對于故障原因，以下說法不可能的是_____

A．電壓表接觸不良B．電壓表短路C電流表短路D定值電阻短路

解決問題后，小渝選取了三個阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，分別接入電源電壓為6V的電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄數(shù)據(jù)，得到了如右圖所示的圖象：

(1)小渝用5Ω的電阻做完實驗后，斷開開關(guān)，先將滑片移到最大阻值處，接著把R換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，應(yīng)向_____(選填“左”或“右”)端移動滑片，直至電壓表示數(shù)為_____V時，讀出電流表的示數(shù)。

(2)小渝要完成實驗，選用的滑動變阻器最大阻值至少為_____Ω；若滑動變阻器最大阻值小于這個值，還可以通過將電源電壓調(diào)_____(選填“大”或“小”)的方法完成實驗。

Answer 1

【答案】C 右 2 40 小

【解析】

[1] A．若電壓表接觸不良，則電壓表沒有示數(shù)，電路為通路，電流表有示數(shù)，不符合題意；

B．若電壓表短路，電壓表沒有示數(shù)，電路為通路，電流表有示數(shù)，不符合題意；

C、若電流表短路，電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，符合題意；

D、若電壓表短路，電壓表沒有示數(shù)，電路為通路，電流表有示數(shù)，不符合題意。

(1)[2][3]由圖可知，電阻兩端的電壓始終保持：

UV=IR=0.1A×20Ω=…=0.4A×5Ω=2V，

根據(jù)串聯(lián)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(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出電流表的示數(shù)；

(2)[4]電阻兩端的電壓始終保持UV=2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：

U滑=U-UV=6V-2V=4V，

變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的=2倍，根據(jù)分壓原理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：

R滑=2×20Ω=40Ω，

故為了完成整個實驗，選用的滑動變阻器最大阻值至少為40Ω；

[5]根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和分壓原理，有：

，

----①，

若滑動變阻器最大阻值小于這個值，①式右邊這個比值變小，故左邊也變小，可以通過將電源電壓調(diào)小的方法完成實驗。