Question

【題目】小利等同學(xué)按如圖甲所示電路來探究“通過電阻的電流與電阻的關(guān)系”，已知電源電壓為6V，定值電阻，電流表、電壓表一個，開關(guān)一個，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個，規(guī)格“20Ω 1A”的滑動變阻器一個，導(dǎo)線若干。

（1）請將圖甲中實(shí)物電路連接好，要求滑動變阻器滑片P向右移動時,電流表示數(shù)變大。

（________）

（2）本實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器的作用除了保護(hù)電路之外還有一個主要作用_____。

（3）連接完電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，然后移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終為零，造成這一現(xiàn)象的原因可能是_____。

（4）某個同學(xué)將所測的幾組電流、電阻值填寫在表格中，如圖表所示，

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.6	0.3	0.24

①由于操作不當(dāng),導(dǎo)致一組數(shù)據(jù)存在錯誤,請判斷第_____次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯誤正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該是_____A，為測得正確數(shù)據(jù)，應(yīng)將滑動變阻器滑片向_____（A或B）端移動。

②糾正錯誤以后,該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行下去，在不改變連接方式的情況下，為完成第四次實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們集思廣益，從不同角度提出了下列解決方案，其中正確的是_____。

A. 將電壓表的量程換為015V

B. 換成電壓為12V的電源

C. 更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動變阻器

D. 可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V.

Answer 1

【答案】 保持電壓表示數(shù)不變 定值電阻短路 3 0.2 A C

【解析】

(1)[1] 滑動變阻器滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變大，說明向右移動時，阻值減小，故將滑動變阻器串聯(lián)接入電路中，應(yīng)接右下接線柱，如下圖所示：

(2)[2]在探究電流與電阻的關(guān)系時，要保持電阻兩端的電壓不變，改變電阻，

所以滑動變阻器的作用除了保護(hù)電路外，主要是在變換電阻時使其兩端的電壓保持不變；

(3)[3]閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，說明電路是通路，然后移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終為零，說明電壓表并聯(lián)部分短路，即定值電阻短路；

(4)①[4][5][6]當(dāng)接入電阻R1=5Ω時，電路中的電流為I1=0.6A，則電阻兩端的電壓為:

U=I1R1=0.6A5Ω=3V，

當(dāng)接入電阻R2=10Ω時，電路中的電流為I2=0.3A，此時滑動變阻器接入的阻值為:

R===10Ω，

將R2換為R3=15Ω時，滑動變阻器滑片位置不動，此時電流中的電流為：

I== =0.24A，

故第3次實(shí)驗(yàn)時，沒有移動滑片就讀電流表示數(shù)了，由于電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與其電阻成反比，故應(yīng)該為0.2A；為保持電阻兩端的電壓不變，更換較大的電阻后，應(yīng)向A端移動滑片，增大滑動變阻器的阻值，直至電壓表示數(shù)為3V;

②[7]糾正錯誤以后，該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn)，

當(dāng)R4=30Ω時，由于保持電阻兩端電壓為UR=3V不變，則滑動變阻器兩端分的電壓為：

U′=UUR=6V3V=3V，

此時電流為:

IR=I′===0.1A，

則滑動變阻器需要接入的阻值為：

R′===30Ω>20Ω，

此時滑動變阻器的阻值不能滿足要求，故應(yīng)換用以更大阻值的變阻器。

故選C。