Question

8．小紅利用如圖所示的電路圖探究“電流與電阻的關(guān)系”，已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻R的阻值分別為5Ω，10Ω，20Ω，實驗中控制電阻R兩端的電壓為2V不變．
（1）為完成整個實驗，應(yīng)該選取最大阻值不小于40Ω的滑動變阻器；
（2）實驗中將定值電阻R的阻值由5Ω依次更換為10Ω、20Ω，為使電壓表的示數(shù)不變，則每次閉合開關(guān)后都應(yīng)該將滑動變阻器的滑片P適當(dāng)向右移（選填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）找出實驗時電路的最小電流，由串聯(lián)電路的特點及歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，據(jù)此確定滑動變阻器的最大阻值；
（2）定值電阻增大時，兩端電壓相應(yīng)增大，為保持電壓一定，必須調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，改變電路中的電流，保持電壓表示數(shù)不變．

解答 解：
（1）探究“電流與電阻的關(guān)系”，實驗中控制電阻R兩端的電壓為2V不變，
由題定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，電阻R的最大阻值R=20Ω，電路中電流最小，
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，
此時的總電阻最大值為：
R_總=$\frac{{U}_{總}}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，
所以要求滑動變阻器的最大值不能小于：R_滑=R_總-R=60Ω-2Ω=40Ω；
（2）將定值電阻R的阻值由5Ω依次更換為10Ω、20Ω時，R兩端電壓相應(yīng)增大，為保持電阻兩端電壓不變，必須使電路中的電流減小，也就是滑動變阻器接入電路的電阻相應(yīng)增大，由圖知，滑片必須向右移動．
故答案為：（1）40；（2）右．

點評 在探究電流與電壓和電阻的關(guān)系時，采用的是控制變量法的思想，探究“電流與電阻的關(guān)系”時控制電阻兩端的電壓不變；定值電阻更換時，滑動變阻器的滑片要相應(yīng)移動，以保持定值電阻兩端的電壓不變．