Question

7．在探究“電壓一定時，電流與電阻關系”的實驗中，電路如圖所示．先在 A、B間接入5Ω的定值電阻R，移動滑片P，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數．接著取下5Ω的電阻分別換上10Ω、15Ω的定值電阻，移動滑片，使電壓表示數仍為2V．但小明在實驗中，當換上15Ω的定值電阻時，無任怎樣移動滑片，電壓表示數都不能回到2V．對此現象，下列分析正確的是（　　）

• A． 15Ω電阻太小，換一個更大的定值電阻，繼續實驗
• B． 變阻器的最大阻值太大，換一個最大阻值小一點的變阻器繼續實驗
• C． 在第一次接入5Ω的定電阻時，移動滑片，使電壓表示數為定值1.5V，重新進行實驗
• D． 將三個電阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的順序接入進行實驗，可以避免這種現象

Answer 1

分析 探究電流跟電阻的關系時，要保持電阻兩端的電壓不變，改變電阻，但當電阻增大時，它兩端的電壓也隨之增大，為保證結論的準確性，要通過增大滑動變阻器的阻值使電阻兩端的電壓減小為原來的值，若由于滑動變阻器的阻值太小或電源電壓太大，無法使電壓表回到2V．

解答 解：AB、根據串聯分壓的規律可得：$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{R}}$=$\frac{{R}_{滑}}{R}$，則當換用阻值更大的定值電阻時，電壓表的示數將變大，為保證電壓表的示數不變，應增大滑動變阻器的阻值，定值電阻的阻值越大，所需滑動變阻器的阻值越大；當電阻增大的某一值時，滑動變阻器不能使電阻兩端的電壓保持在2V不變，說明滑動變阻器的最大阻值較小，由此可知，A、B錯誤；
C、若使電壓表的示數為1.5V，則滑動變阻器分得的電壓更大一些，所需滑動變阻器的阻值會更大，所以C錯誤．
D、將三個電阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的順序接入進行實驗，當R=15Ω，所需滑動變阻器的阻值最大，此時調節電壓表示數到某一值，則用其它兩個電阻做實驗時，所需滑動變阻器的阻值更小一些，則可以使電阻兩端的電壓不變，能完成所有的實驗，故D正確；
故選D．

點評 此題是電流與電阻的關系實驗，考查了對串聯電路分壓特點的理解，在實驗中，要保持電阻兩端的電壓不變，根據$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{R}}$=$\frac{{R}_{滑}}{R}$可知：電阻值越大，所需的滑動變阻器的阻值越大．