Question

15．如圖所示，是探究“電流與電阻的關系”實驗電路圖，電源電壓保持3V不變，滑動變阻器的銘牌上標有“10Ω 1A”．實驗中，先在a、b兩點間接入5Ω的電阻，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出并記錄下此時電流表的示數(shù)．接著需要更換a、b間的電阻再進行兩次實驗，為了保證實驗的進行，應從①10Ω、②20Ω、③30Ω、④40Ω 等四個電阻中選擇①②（填入編號）兩個電阻來繼續(xù)探究．

Answer 1

分析 探究“電流與電阻的關系”實驗中應控制電阻兩端的電壓即電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)分壓原理，求出滑動變阻器接入電路中的電阻與定值電阻阻值的比值；當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，定值電阻的阻值最大，根據(jù)比值關系求出定值電阻的最大阻值得出定值電阻的范圍，然后結合選項得出答案．

解答 解：探究“電流與電阻的關系”實驗中應控制電阻兩端的電壓即電壓表的示數(shù)不變，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_R=3V-2V=1V，根據(jù)分壓原理，$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{R}}=\frac{{R}_{滑}}{{R}_{R}}$=$\frac{1V}{2V}$=$\frac{1}{2}$，
根據(jù)歐姆定律可得：
當滑動變阻器接入電路中的電阻為10Ω時，定值電阻的最大阻值：
R_max=2R_滑max=2×10Ω=20Ω，
即定值電阻的最大阻值不能超過20Ω，應從①10Ω、②20Ω、③30Ω、④40Ω 等四個電阻中選擇①②（填入編號）兩個電阻來繼續(xù)探究．
故答案為：①②．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是知道探究“電流與電阻的關系”實驗中應控制電壓表的示數(shù)不變，且滑動變阻器接入電路中的阻值最大時定值電阻的阻值也最大．