Question

【题目】在探究“电流与电阻的关系”实验中，同学们利用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和30Ω的定值电阻进行探究，电源电压为4.5V且保持不变。实验过程如下：

①先将5Ω的定值电阻接入电路，如图甲所示，电路中还缺少一根导线，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。

（______）

②正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移至最_____（选填“左”或“右”）端，闭合开关，观察到电流表和电压表的示数分别为0.18A和0.9V。再移动变阻器的滑片，使电压表的示数为U0时，电流表的指针恰好指在如图乙所示的位置，记下此时电流表的示数是_____A，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R1。

③断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，正确操作，使电压表的示数仍为U0，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R2。

④分别把15Ω和30Ω的电阻单独接入电路，重复上面的操作。

请回答下列问题：

(1)实验中，定值电阻R两端的控制电压U0=_____V。步骤②和③中，滑动变阻器接入电路中的阻值R1、R2的大小关系是R1_____R2。

(2)实验中，若用这四个定值电阻都能顺利完成实验，则定值电阻两端的控制电压应不小于_____V。

Answer 1

【答案】 右 0.6 3 ＜ 2.7

【解析】

[1]电压表与电阻并联，如下所示

[2]正确连接电路后，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最右端。

[3]由图像可知，电流表选用小量程，分度值为，此时电流表的示数是。

(1)[4]在②中，闭合开关，观察到电流表和电压表的示数分别为和，由欧姆定律，定值电阻大小为

再移动变阻器的滑片，电流表大小为，由欧姆定律，电压表的示数为

电压表的示数为3V。

[5]因控制电阻的电压不变，由串联电阻电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，定值电阻与变阻器连入的电阻比值不变，因用的电阻替换的电阻接入电路，故滑动变阻器接入电路中的阻值、的大小关系是。

(2)[6]在②中，当变阻器的最大电阻连入电路中时，闭合开关，观察到电流表和电压表的示数分别为和，由串联电路电压的规律及欧姆定律，变阻器的最大电阻

由串联电路电压的规律及分压原理有

即

解得

故若用这四个定值电阻都能顺利完成实验，则定值电阻两端的控制电压的最小值为不小于。