Question

3．在探究“电压一定时，电流与电阻的关系”的实验中，电路如图所示．先在 A、B 间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数．接着取下5Ω的电阻换上 10Ω定值电阻，不进行其它操作就闭合开关．此时电压表示数及应进行的操作是（　　）

• A． 电压表示数大于 2V，应将滑片P向右滑
• B． 电压表示数大于 2V，应将滑片 P 向左滑
• C． 电压表示数小于 2V，应将滑片 P 向右滑
• D． 电压表示数小于 2V，应将滑片 P 向右左滑

Answer 1

分析 在探究电流与电阻的关系的实验中，应保持不同定值电阻两端的电压不变，记录电流随电阻的变化关系，取下5Ω的电阻换上 10Ω定值电阻，先由根据分压原理，确定定值电阻电压的变化，由串联电路电压的特点，再由分压原理确定滑片移动的方向．

解答 解：在探究电流与电阻的关系的实验中，应保持不同定值电阻两端的电压不变，当取下5Ω的电阻换上 10Ω定值电阻时，根据分压原理，电压表示数大于2V，为保持定值电阻的电压不为，应减小电压表的示数而增大变阻器分得的电压，所以应增大变阻器连放电路中的电阻大小，所以，滑片向右滑动，直到电压表示数为2V．
故选A．

点评 本题考查探究电流与电阻的关系的实验中的具体操作过程，先根据分压原理确定电压的变化，再根据分压原理确定滑片移动的方向．本题也可采用下面的定量的讨论方法解决：定值电阻的电压U_定=IR_定=$\frac{U}{{R}_{定}{+R}_{滑}}$×R_定=$\frac{U}{\frac{{R}_{定}{+R}_{滑}}{{R}_{定}}}=\frac{U}{1+\frac{{R}_{滑}}{{R}_{定}}}$，当取下5Ω的电阻换上 10Ω定值电阻时，R_定变大，在滑片还没有移动时，$\frac{{R}_{滑}}{{R}_{定}}$变小，1+$\frac{{R}_{滑}}{{R}_{定}}$变小，U_定变大，所以要保持U_定不变，当R_滑增大时，相应的变阻器连入电路的电阻也应增大相同的倍数（滑片向右移动），才能保持更换定值电阻后其两端的电压不变．