Question

【题目】小利等同学按如图甲所示电路来探究“通过电阻的电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V，定值电阻，电流表、电压表一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。

（1）请将图甲中实物电路连接好，要求滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数变大。

（________）

（2）本实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路之外还有一个主要作用_____。

（3）连接完电路后，闭合开关，发现电流表指针有明显偏转，然后移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终为零，造成这一现象的原因可能是_____。

（4）某个同学将所测的几组电流、电阻值填写在表格中，如图表所示，

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.6	0.3	0.24

①由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断第_____次实验的数据存在错误正确的数据应该是_____A，为测得正确数据，应将滑动变阻器滑片向_____（A或B）端移动。

②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，发现实验无法进行下去，在不改变连接方式的情况下，为完成第四次实验，同学们集思广益，从不同角度提出了下列解决方案，其中正确的是_____。

A. 将电压表的量程换为015V

B. 换成电压为12V的电源

C. 更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器

D. 可将定值电阻两端的电压调为1.5V.

Answer 1

【答案】 保持电压表示数不变 定值电阻短路 3 0.2 A C

【解析】

(1)[1] 滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明向右移动时，阻值减小，故将滑动变阻器串联接入电路中，应接右下接线柱，如下图所示：

(2)[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)[3]闭合开关，发现电流表指针有明显偏转，说明电路是通路，然后移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终为零，说明电压表并联部分短路，即定值电阻短路；

(4)①[4][5][6]当接入电阻R1=5Ω时，电路中的电流为I1=0.6A，则电阻两端的电压为:

U=I1R1=0.6A5Ω=3V，

当接入电阻R2=10Ω时，电路中的电流为I2=0.3A，此时滑动变阻器接入的阻值为:

R===10Ω，

将R2换为R3=15Ω时，滑动变阻器滑片位置不动，此时电流中的电流为：

I== =0.24A，

故第3次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了，由于电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故应该为0.2A；为保持电阻两端的电压不变，更换较大的电阻后，应向A端移动滑片，增大滑动变阻器的阻值，直至电压表示数为3V;

②[7]纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，

当R4=30Ω时，由于保持电阻两端电压为UR=3V不变，则滑动变阻器两端分的电压为：

U′=UUR=6V3V=3V，

此时电流为:

IR=I′===0.1A，

则滑动变阻器需要接入的阻值为：

R′===30Ω>20Ω，

此时滑动变阻器的阻值不能满足要求，故应换用以更大阻值的变阻器。

故选C。