Question

【題目】在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。已知電源電壓為3V，且保持不變，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20Ω 0.5A”字樣，所給的定值電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。

（1）連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于_____狀態(tài)。滑動(dòng)變阻器除保護(hù)電路外，本實(shí)驗(yàn)中的作用是_____。

（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則電路的故障可能為_____。

（3）實(shí)驗(yàn)中，將5Ω的定值電阻換為10Ω的定值電阻后，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向_____（填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)不變。

（4）為了使所給的4個(gè)定值電阻都進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，定值電阻兩端的電壓應(yīng)控制在_____V和_____V之間。

Answer 1

【答案】 斷開 控制定值電阻的電壓不變 定值電阻斷路 B 1.5 2.5

【解析】(1)連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，故滑動(dòng)變阻器除保護(hù)電路外，本實(shí)驗(yàn)中的作用是：控制定值電阻的電壓不變；(2)經(jīng)分析，連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則電路的故障可能為：定值電阻斷路。(3)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(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，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(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向B端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)不變。(4)由題意知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，定值電阻的最大電阻為20Ω；根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理：即 ，解得：U＝1.5V，

即電壓表控制不變的最小電壓為1.5V，所以電阻兩端的電壓只能在1.5V到2.5V之間。