Question

【题目】小王在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。

（1）滑动变阻器的作用有：①______，②______；

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是______（填选项字母）

A．滑动变阻器短路 B．电流表断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路

（3）排除故障后，小王又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图乙所示的图象，由图象可以得出结论：______；

（4）上述实验中：①小王用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向______（选填“左”或“右”）端移动滑片，直至电压表示数为______V，读出电流表的示数。②小王又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为______，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器______。

A．“50Ω 1.0A” B．“30Ω 1.0A” C．“20Ω 1.0A”

Answer 1

【答案】保护电路 改变电阻的电压和电流 D 电压不变时，电流与电阻成反比 右 2 变阻器的最大电阻太小 A

【解析】

(1)滑动变阻器的基本作用是：①保护电路；②改变电阻的电压和电流；

(2)电压表有示数说明电压表的两接线柱与电源两端相通，电流表无示数，此时出现的故障可能是电阻R断路，选D；

(3)由图知，电阻两端的电压始终保持：

UV=IR=0.1A×20Ω=-----=0.4A×5Ω=2V，故得出的结论：电压不变时，电流与电阻成反比；

(4)①根据串联分压原理可知，将定值电阻R由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数；

②由图知，电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U-UV=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为： R滑=2×20Ω=40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值（高于2V），是因为变阻器的最大电阻太小；为完成整个实验，应该选取“50Ω 1.0A”的滑动变器，选A；