[题目]图甲是某实验小组同学探究电流与电阻的关系的实验电路.电源电压恒为6V.滑动变阻器规格为“45Ω1A .可供选择的定值电阻的阻值为5Ω.10Ω.15Ω.20Ω.25Ω和30Ω.(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示.其中有一根导线连接是错误的.请在图乙中将这根导线打上“× .并补画正确的连线.( )(2)电路连接正确� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】图甲是某实验小组同学探究电流与电阻的关系的实验电路。电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“45Ω1A”，可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω。

（1）该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中有一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根导线打上“×”，并补画正确的连线。

（______）

（2）电路连接正确后，先用5Ω定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表示数如图丙所示，则电路中电流为________A。再将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验，移动滑片直至电压表示数为__________V，并记录电流表示数。

（3）以下有小敏、小聪、小杰三位同学对实验进行的分析，小敏认为本次实验中她不能选用的定值电阻是_______；小聪补充道只要把滑动变阻器更换为最大电阻值不小于_______Ω的就可以选用所有定值电阻来进行实验；小杰分析道，不需要添加或更换任何实验器材，也不需要改变设定的定值电阻两端电压值就可以选用所有定值电阻实验，他的方法是在选用25Ω和30Ω电阻实验时__________。

【答案】 0.4 2 25Ω和30Ω 60 串联一个15Ω定值电阻

【解析】

(1)[1]由甲图可知，电流经过电流表后先经过滑动变阻器再经过定值电阻，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，滑片左滑电阻变小，则修改如下：

(2)[2][3]图丙电流表接0~0.6A量程，分度值为0.02A，则读数为0.4A，由欧姆定律可求此时定值电阻两端电压为：

由于探究电流与电阻的关系的实验需保证电压不变，则将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验，移动滑片直至电压表示数为2V，并记录电流表示数；

(3)[4][5][6]实验要求定值电阻两端电压为2V，则滑动变阻器所分电压为4V，由串联分压可知当滑动变阻器阻值最大时，定值电阻对应可接电阻最大，此时电路电流为：

此时对应最大定值电阻为：

则本实验不能选用的电阻为25Ω和30Ω；若要选用25Ω和30Ω电阻则需要增大滑动变阻器最大阻值，分走更多电压，由串联分压可知，当定值电阻最大为30Ω时对应滑动变阻器应接入足够大阻值，由串联电路电压之比等于电阻之比可求此时滑动变阻器阻值为：

实验无法完成的原因为当接入25Ω和30Ω电阻时，由于滑动变阻器最大阻值不够大，无法分走足够多的电压，则在接入25Ω和30Ω电阻时，再在电路中串联其他未使用的电阻，使所测量的25Ω和30Ω电阻两端电压下降到2V，当30Ω接入时若实验能完成，则接入25Ω时可完成，由计算可知当接入30Ω时，滑动变阻器需要60Ω才足以分走4V电压，由于滑动变阻器最大阻值为45Ω，则应再串联接入一个15Ω定值电阻才能完成全部实验。