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（0~3V，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“電壓不變時，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)上述實驗中，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10Ω的電阻接入電路，閉合開關，下一步的操作是：_________；

(3)實驗中依次接入三個定值電阻，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變化的圖像，由圖像可以得出結論：_____；

(4)為完成整個實驗，請你在以下選項中選取出最合適的滑動變阻器_____。（填字母序號）

A.500Ω 1.0A B.200Ω 1.0A C.50Ω 1.0A D.20Ω 1.0A

Answer 1

【答案】 滑片應向A端移動，使電壓表的示數為2V，讀出電流表的示數 電壓不變時，電流與電阻成反比 C

【解析】

(1)變阻器按一下一上接入電路中，電壓表與電阻并聯。

(2)根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向。

(3)由圖求出電流與電阻積分析。

(4)探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變；根據串聯電路電壓的規律求出變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入20Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻，結合變阻器允許通過的最大電流確定選用的變阻器規格。

(1)[1]變阻器按一下一上接入電路中，根據電路圖知，滑動變阻器接上接線柱任意一個，電壓表與電阻并聯，如下所示：

(2)[2]根據分壓原理可知，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控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知，應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，故滑片應向A端移動，使電壓表的示數為2V，讀出電流表的示數。

(3)[3]由圖丙知，電流與電阻的積為

即電流與電阻之積為一定值，故由圖像可以得出結論：電壓不變時，電流與電阻成反比。

(4)[4]電阻兩端的電壓始終保持2V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓

變阻器分得的電壓為電壓表示數的2倍，根據分壓原理可知，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為

則為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少40Ω且又不是大太多的滑動變阻器，故選用50Ω 1.0A的變阻器最合適。

故選C。