Question

4．在“探究电流和电阻关系”的实验中，若电源电压U=4.5V，接在定值电阻两端的电压表示数保持2V不变，小明同学想把手中的替换电阻5Ω、10Ω、20Ω都用上，他所选滑动变阻器的规格为（　　）

• A． 25Ω 0.3A
• B． 30Ω 0.4A
• C． 20Ω 0.2A
• D． 50Ω 0.2A

Answer 1

分析 探究电流与电阻的关系时，定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点求出滑动变阻器两端电压，根据欧姆定律可知电阻越大电流越小，求出接入不同电阻时的最小电流，再根据欧姆定律的变形公式求出滑动变阻器接入电路的最大阻值．再依据接入电路的电阻最小时，电路中的电流最大，据此解题．

解答 解：由欧姆定律的可知，电压一定是电阻越大，电流越小，因此当接入电路中的电阻为20Ω时，电路中的电流最小：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；为了保持定值电阻两端电压为2V不变，滑动变阻器两端电压为：U_滑=U_总-U=4.5V-2V=2.5V；故滑动变阻器的最大阻值：R_最大=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω；
当接入电路中的电阻R'=5Ω时，电路中的电流最大：I_大=$\frac{U}{R'}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A，
即所选的滑动变阻器的最大阻值不小于25Ω，允许通过的电流不小于0.4A；
故选B．

点评 本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，要掌握探究电流与电阻的关系时，须控制电阻两端电压不变．