Question

【题目】某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如下图甲的实验电路，他们在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 1A”一个，导线若干。实验时连接的电路如下图乙所示。

（1）实验开始前，小组内的同学们提出了以下问题，其中说法正确的有（______）

A.滑片P向右端缓慢移动，电压表示数与电流表示数的比值变大

B.实验中，改变滑动变阻器的阻值目的是为了实现多次测量好取平均值

C.实验中，改变滑动变阻器的阻值目的是为了调节定值电阻两端的电压使定值电阻两端的电压不变

D.实验中，更换较大阻值的定值电阻后，滑片应向右端移动

（2）将定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中，每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V，当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，会发现电压表的示数________（大或小）于2.5V，接下来应该移动滑片，使电压表示数回到2.5V，读出电流表的示数并记录数据通过多次实验测得多组数据，并利用这些数据得到如上图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由数据和图像可以得到的结论是：____________；

（3）以上几次实验中记录电表示数时，定值电阻消耗的功率最小时，此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω。

Answer 1

【答案】CD 大 当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比 4

【解析】

(1)[1]A．由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表串联定值电阻R两端的电压，电压表与电流表的比值就是定值电阻R的阻值，所以滑片P向右端缓慢移动，电压表示数与电流表示数的比值不变，故A项错误；

BC．在探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压不变，故B项错误，C项正确；

D．实验中，更换大阻值的电阻后，电压表的示数会变大，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右端滑动，使电压表的示数不变，故D项正确。

故选CD。

(2)[2]将5Ω电阻换成10Ω后，电阻增大，滑动变阻器阻值不变，由分压原理可知，电阻两端电压会变大，即电压表的示数会变大，大于2.5V。

[3]由图中数据知，电流与电阻的乘积为定值，可得电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比。

(3)[4]研究电流与电阻关系时，要控制电阻的不变，由图丙知，电压表示数为

根据可知，当定值电阻最大时，定值电阻消耗的功率最小， 当电阻最大为20Ω，电路中的电流为

根据串联电路的规律和欧姆定律，此时滑动变阻器接入电路的阻值为