Question

1．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样．在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数．当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，其原因不可能是（　　）

• A． 滑动变阻器最大阻值太小
• B． 电源电压3V太大
• C． 20Ω的阻值太大
• D． 控制的电压1.5V太高

Answer 1

分析 分析电路可知滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，根据串联电路特点结合欧姆定律可知串联电路分压规律．

解答 解：定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路电流关系可知，通过定值电阻和滑动变阻器的电流相等，即I_R=I_P
根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{{U}_{P}}{{R}_{P}}$，即：$\frac{{R}_{P}}{R}$=$\frac{{U}_{P}}{{U}_{R}}$；
当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，是因为滑动变阻器的最大电阻为15Ω，电阻阻值20Ω＞15Ω，所以电压表的示数只会大于1.5V，故滑动变阻器的电阻太小．同时，如果电源电压小于3V，则电压表的示数也有可能达到1.5V，因此，也可能是电源电压3V太大了．则AB不合题意．
20Ω太大，所以分压太多，才会造成电压表的示数始终大于1.5V，故C不合题意；
因为本实验中是电压表的示数始终大于1.5V，而不是小于1.5V，所以是控制的电压1.5V太低了，故D符合题意．
故选D．

点评 本题考查学生对串联电路电流特点和欧姆定律及滑动变阻器使用的理解和运用能力，注意是选择不可能的因素，因此属易错题．