Question

【題目】小倩用如圖甲的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”。電源電壓6V，可供選擇的定值電阻有5Ω、10Ω、20Ω、30Ω：

(1)本實(shí)驗(yàn)的研究對象是___________（選填“R1”或“R2”）；

(2)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)等于電源電壓，原因可能是_______________；

(3)解決問題后，更換不同定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄于表格中，其中第3次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)如圖乙，為____________A；

實(shí)驗(yàn)序號	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.4	0.2

(4)換上30Ω的電阻后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑片都無法完成實(shí)驗(yàn)，由此推斷她使用的滑動變阻器規(guī)格是___________。

A.10Ω 2A B.20Ω 2A C.50Ω 1A D.100Ω 1A

Answer 1

【答案】R1 R2短路 0.1 C

【解析】

(1)[1]研究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系，要控制電阻兩端的電壓不變，記錄電流隨電阻的變化關(guān)系，變阻器R2起到控制電阻的電壓不變的作用，本實(shí)驗(yàn)的研究對象是R1。
(2)[2]圖甲電路中，電壓表測R1的電壓，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路為通路，電壓表示數(shù)等于電源電壓，原因可能是R2短路（或?qū)⒆冏杵魃厦鎯蓚�(gè)接線柱連入了電路）。
(3)[3]其中第3次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)如圖乙，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.1A。
(4)[4]由上表數(shù)據(jù)知，電阻兩端的電壓始終保持

UV=IR=0.2A×10Ω=2V

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓

U滑=U-UV=6V-2V=4V

由串聯(lián)電路電壓比等于電阻比，可得

換上30Ω的電阻后，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻應(yīng)為

R滑=2×30Ω=60Ω

由題意可知，當(dāng)接入30Ω電阻時(shí)不能完成實(shí)驗(yàn)，說明變阻器的最大電阻小于60Ω，同理，當(dāng)接入20Ω電阻時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為

R′滑=2×20Ω=40Ω

由題意能完成這次實(shí)驗(yàn)，說明變阻器的最大電阻不小于40Ω，所以她使用的變阻器最大電阻在40Ω~60Ω，則使用的滑動變阻器規(guī)格是50Ω 1A，故選C。