Question

3．现有下列器材：蓄电池（6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（若干）、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”，要求：
（1）请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来．
（2）实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中． 在做完第一次实验后，接下来的操作是：断开开关，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到A端（选填“A”或“B”），然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为3V时，读出电流表的示数．

次数	1	2	3	4	5	6
电阻R/Ω	30	25	20	15	10	5
电流I/A	0.1	0.12	0.15	0.2	0.3	0.6

（3）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器A
A、50Ω  1.0A   B、50Ω  0.5A   C、20Ω  1.0A    D、20Ω  0.5A．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图．
（2）根据分压原理，更换大电阻后，定值电阻的电压将增大，大于3V，为电压表的安全，所以，首先应移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值最大，再闭合开关进行操作．
在研究电流与电阻的关系时，应控制电压表示不变，据此回答；
（3）根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中的阻值，结合电路中的电流大小，确定选择滑动变阻器规格．

解答 解：（1）由表中数据，结合欧姆定律知：电压表示数为U_示=I_示R₁=30Ω×0.1A=3V，故电压表可选用小量程，根据电路图连接实物电路图，如下图所示．

（2）定值电阻两端电压为3V，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，为保护电压表，
应将滑动变阻器的滑片滑到A端移动，使滑动变阻器接入电路的电阻值最大；
然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为3V，读出电流表的示数．
（4）根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_R=6V-3V=3V，即电压表示数与变阻器分得的电压相等，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻大小等于定值电阻的大小，测第一组实验数据时定值电阻最大，故滑动变阻器接入电路的最大阻值R_滑=30Ω，即变阻器的最大阻值至少为30Ω，
因实验过程电路最大电流为0.6A，因此滑动变阻器应选A．
故答案为：（1）电路图如上图所示；
（2）A；3；
（3）A．

点评 本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器调节、操作过程、选择实验器材等知识，为中考的常见题型，也是易错题．