Question

3．如图甲为小红同学设计的“探究电流与电阻关系”的实物电路图．

（1）在连接电路时，要求先将开关、滑动变阻器分别处于D的位置（填字母）
A．断开、阻值强小处        B．断开、阻值最小处
C．断开、阻值任意          D．断开、阻值最大处
（2）电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和保持导体两端的电压不变的作用．
（3）当小红同学闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是定值电阻断路．
（4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2V时，记下电流表示数．当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，电压表示数如图乙所示．要使电压表示数保持2V不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A“或”B“）端移动．

Answer 1

分析 （1）为保护电路，在连接过程中，开关应断开，滑动变阻器应将滑片移至阻值最大处；
（2）要探究电流和电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，改变电阻，根据实验的目的判断滑动变阻器的作用；
（3）电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表有示数且接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；
（4）探究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变，根据分压原理结合串联电路电压的规律确定滑片移动的方向．

解答 解：（1）为保护电路，在连接电路的过程中，开关要处于断开状态；为防止电路中电流过大而损坏电路设备，在开关闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，故选D；
（2）在探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变，改变电阻，所以滑动变阻器的作用除了保护电路外，主要是在变换电阻时使其两端的电压保持不变；
（3）闭合开关，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数且大小接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路；
（4）探究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变，当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，大于2V，要减小电压表示数，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，由分压原理，就要增大变阻器连入电路中电阻大小，滑片向A移动．
故答案为：（1）D；（2）保持导体两端的电压不变； （3）定值电阻断路；（4）A．

点评 本题探究电流与电阻关系，考查实验注意事项、故障的分析及操作过程和控制变量法的运用，为中考的热点题型．