Question

（2011?乌鲁木齐）图甲是探究电流一定时，电压与电阻关系的实验电路图．已知电源电压U=15V，滑动变阻器上标有“20Ω  3A，”（实际最大阻值略小于20Ω），实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω．

（1）电流表的量程应选

0～3

A．
（2）ab间接入5Ω电阻时，调节滑动变阻器，使电路中的电流控制在图乙所示的数值．ab间换接10Ω电阻时，滑动变阻器的滑片应向

左

端移动，直到电流表的示数为

0.8

A．
（3）当ab间接

20

Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据．为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在

0.7

A最合理．

Answer 1

分析：（1）根据欧姆定律求出电路中的最大电流确定电流表的量程；
（2）根据电流表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出电压表的示数，当ab间换接10Ω电阻时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，要使电流表的示数不变应减小滑动变阻器接入电路的电阻；
（3）根据欧姆定律求出电流表示数为0.8A时电路中的总电阻，即可判断20Ω的电阻不符合实验要求；
当定值电阻为20Ω时，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，当定值电阻的阻值为5Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后结合电流表的分度值确定电路中控制的最合理电流．

解答：解：（1）当定值电阻为5Ω，且滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，
根据欧姆定律可得，电路中的最大电流I=

U

R

=

15V

5Ω

=3A，所以电流表的量程为0～3A；
（2）由图乙可知，电流表的分度值为0.1A，示数为0.8A；
当ab间换接10Ω电阻时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，要使电路中的电流不变，滑片应向左移动减小接入电路中的电阻，直到电流表的示数为0.8A；
（3）电流表的示数为0.8A时，电路中的总电阻R=

U

I′

=

15V

0.8A

=18.75Ω＜20Ω，
所以，当ab间接20Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据；
当定值电阻为20Ω时，电路中的最大电流I_max=

U

R″

=

15V

20Ω

=0.75A，
当定值电阻为5Ω时，电路中的最小电流I_min=

U

R滑+R

=

15V

20Ω+5Ω

=0.6A，
因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20Ω，且电流表的分度值为0.1A，
∴为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在0.7A最合理．
故答案为：
（1）0～3；
（2）左；0.80；
（3）20；0.70．

点评：本题考查了电流表量程的选择和电流表的读数、串联电路特点、欧姆定律的应用等，关键是会根据最大定值电阻接入电路中时电路中的最大电流和最小定值电阻接入电路中时最小电流以及电流表的分度值确定控制最合理的电流值．