题目内容

16．在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，实验器材：电源（4.5V）、电流表（量程0-0.6A）、电压表（量程0-3V）、三个定值电阻（R1=5Ω，R2=10Ω，R3=20Ω），滑动变阻器R标有“30Ω  1A”字样．如图所示，当在a、b两点间接入定值电阻R1，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数．断开开关，将R1换成R2后，接下来应该进行的操作是（　　）
A．闭合开关，直接读数电流表的示数
B．闭合开关，将滑片P向左移动，保持电压表示数2.5V不变
C．闭合开关，将滑片P向右移动，保持电压表示数2.5V不变
D．将滑片移动至阻值最大的位置后再闭合开关

分析 在a、b两点间接入定值电阻R1，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，求出此时变阻器连入电路中的电阻大小；断开开关，将R1换成R2后，预判出定值电阻的电压，根据定值电阻两端电压的大小确定接下来应该进行的操作：若定值电阻的电压大于2.5V而小于3V，则滑片向右移动，使定值电阻的电压保持不变；若定值电阻的电压大于3V，则应先将滑片移至滑动变阻器阻值最大的位置后再闭合开关，确保电压表的安全，然后再向左移动滑片使定值电阻的电压保持不变．

解答 解：在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，应改变定值电阻的大小，控制定值电阻两端的电压大小不变，比较电流与电阻的关系．
在a、b两点间接入定值电阻R1，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，则变阻器的电压U滑=4.5V-2.5V=2V，根据分压原理，$\frac{{R}_{1}}{{R}_{滑}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{滑}}$，滑动变阻器连入电路中的电阻R滑=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{1}}$×R1=$\frac{2}{2.5}$×5Ω=4Ω；
当断开开关，将R1换成R2后，假设闭合开关，电路中的电流I=$\frac{U}{{R}_{2}{+R}_{滑}}$=$\frac{4.5V}{10Ω+4Ω}$=0.32A，定值电阻R2两端的电压U2=IR2=0.32A×10Ω=3.2V＞3V，超过电压的量程．
A、B、C、直接闭合开关，实际电压超过电压表的量程，均错误；
D、先将滑片移至滑动变阻器阻值最大的位置后再闭合开关，根据分压原理，此时定值电阻分得的电压U2=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}{+R}_{滑全}}$×U=$\frac{10}{10+30}×4.5V$=1.125V＜2.5V（滑片再向左移动，使定值电阻的电压为2.5V）．正确．
故选D．

点评 本题受思维定势的影响，认为断开开关，将R1换成R2后，分得电压变大，因要控制定值电阻电压大小不变，将滑片P向右移动，易错选C．

练习册系列答案
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产品型号BH-X22
额定电压220V
频率50Hz
加热功率1200W
容量1.2L

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