题目内容
【题目】如图所示的电路中，电阻R1=6Ω与规格为“15Ω 5A”的滑动变阻器R2串联在电源电压为4.5V的电路中，其中电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，为了确保电路中各元件的安全使用，则下列说法不正确的是（ ）
A.电流表的变化范围为0.25A~0.5A
B.电压表的示数变化范围为1.5V~3.0V
C.滑动变阻器的取值范围为5Ω~12Ω
D.滑动变阻器R2的最小功率与最大功率之比为8∶9
【答案】C
【解析】
由电路图可知，滑动变阻器与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；
因串联电路中电流处处相等，所以为了既不烧坏电流表，又不烧坏电阻，比较各电流值可知，电路中的最大电流为
；
当电流最大为0.5A时，电阻R1两端的最大电压为
则滑动变阻器两端的最小电压为
由串联分压的规律可知，当滑动变阻器两端的电压最小时，其连入电路的电阻最小，由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的最小阻值为
由于电压表的量程为“0~3V”，则电压表示数最大为
，当变阻器两端的电压最大时，R1两端的电压最小，则R1两端的最小电压为
电路中最小电流为
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以电路中的电流范围为0.25A~0.5A，电压表的示数变化范围为1.5V~3.0V，滑动变阻器的取值范围为3Ω~12Ω；
由串联电路的规律和欧姆定律可得，变阻器R2的功率为
整理可得
由上式可知，当电流
，即
时（电流大于0.25A而小于0.5A），变阻器的功率达到最大，其最大功率为
当I取最小值0.25A，变阻器的功率有最小值
滑动变阻器R2的最小功率与最大功率之比为
故选C。
【题目】在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中：
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压表示数/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流表示数/A | 0.12 | 0.18 | 0.24 | 0.30 | 0.36 |
(1)小明连接的电路如图甲所示，则他闭合开关后观察到其中一个电表无示数，另一电表有示数。如果只需改动一根导线，即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法_________；
(2)正确连接电路后闭合开关，电流表和电压表均有示数，但在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为______________________；
(3)排除故障后，研究电流与电压关系时：
①移动变阻器滑片P测得多组数据记录在上表中，请你根据表中数据在图乙的坐标纸上画出I-U图像_______；
②在交流与讨论时发现，各小组画出的图像虽然都正确，但在相同的坐标纸上有些小组的图像却明显不同。造成这种不同的原因是________________________________；
(4)在研究电流与电阻关系时，小明将电源电压调到9V(保持不变)、用5个不同的定值电阻进行探究，记录的实验数据如下表，第2次的实验数据被速挡；
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电阻R/Ω | 50 | 25 | 20 | 15 | |
电流I/A | 0.12 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
①分析数据归纳结论时，小华指出小明第3次实验测得的数据有问题，请说明小华是如何判断出这次实验数据有问题的？答：___________________________________；
②小明反思产生的原因，回忆是第2次测量后将R的阻值变换为25Ω时，未移动变阻器的滑片P就读取了电流表的示数而造成的，请指出小明第2次实验时所用的定值电阻的阻值是__________Ω。
