题目内容
【题目】在探究“电流与电阻的关系”的实验中，小明设计了如图所示的电路。已知电源电压为3V，且保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω 0.5A”字样，所给的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
（1）连接电路的过程中，开关应处于_____状态。滑动变阻器除保护电路外，本实验中的作用是_____。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，则电路的故障可能为_____。
（3）实验中，将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后，应将滑动变阻器的滑片向_____（填“A”或“B”）端移动，使电压表示数不变。
（4）为了使所给的4个定值电阻都进行实验，定值电阻两端的电压应控制在_____V和_____V之间。
【答案】 断开 控制定值电阻的电压不变 定值电阻断路 B 1.5 2.5
【解析】(1)连接电路的过程中，开关应处于断开状态。研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，故滑动变阻器除保护电路外，本实验中的作用是：控制定值电阻的电压不变；(2)经分析，连接好电路后，闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，则电路的故障可能为：定值电阻断路。(3)根据串联分压原理可知，将定值电阻由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，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B端移动，使电压表的示数不变。(4)由题意知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻的最大电阻为20Ω；根据串联电路电压规律和分压原理：
即
，解得：U＝1.5V，
即电压表控制不变的最小电压为1.5V，所以电阻两端的电压只能在1.5V到2.5V之间。
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