Question

【題目】小倩用如圖甲的電路探究“通過導體的電流與電阻的關系”。電源電壓6V，可供選擇的定值電阻有5Ω、10Ω、20Ω、30Ω：

(1)本實驗的研究對象是___________（選填“R1”或“R2”）；

(2)閉合開關后發現電流表有示數，電壓表示數等于電源電壓，原因可能是_______________；

(3)解決問題后，更換不同定值電阻進行實驗，數據記錄于表格中，其中第3次實驗的電流表示數如圖乙，為____________A；

實驗序號	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.4	0.2

(4)換上30Ω的電阻后，發現無論怎么移動滑片都無法完成實驗，由此推斷她使用的滑動變阻器規格是___________。

A.10Ω 2A B.20Ω 2A C.50Ω 1A D.100Ω 1A

Answer 1

【答案】R1 R2短路 0.1 C

【解析】

(1)[1]研究通過導體的電流與電阻的關系，要控制電阻兩端的電壓不變，記錄電流隨電阻的變化關系，變阻器R2起到控制電阻的電壓不變的作用，本實驗的研究對象是R1。
(2)[2]圖甲電路中，電壓表測R1的電壓，閉合開關后發現電流表有示數，說明電路為通路，電壓表示數等于電源電壓，原因可能是R2短路（或將變阻器上面兩個接線柱連入了電路）。
(3)[3]其中第3次實驗的電流表示數如圖乙，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.1A。
(4)[4]由上表數據知，電阻兩端的電壓始終保持

UV=IR=0.2A×10Ω=2V

根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓

U滑=U-UV=6V-2V=4V

由串聯電路電壓比等于電阻比，可得

換上30Ω的電阻后，根據分壓原理，變阻器連入電路中的電阻應為

R滑=2×30Ω=60Ω

由題意可知，當接入30Ω電阻時不能完成實驗，說明變阻器的最大電阻小于60Ω，同理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為

R′滑=2×20Ω=40Ω

由題意能完成這次實驗，說明變阻器的最大電阻不小于40Ω，所以她使用的變阻器最大電阻在40Ω~60Ω，則使用的滑動變阻器規格是50Ω 1A，故選C。