Question

【題目】在“探究一定電壓下，電流與電阻的關系”的實驗中，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5Ⅴ)，電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，兩只滑動變阻器(規(guī)格分別為“20Ω2A”、“50Ω1A”)，導線若干。

（1）請根據(jù)如圖甲的電路圖用筆畫線將圖⒆乙實物圖連接完整________。

（2）小明同學正確連接電路后，閉合開關前，還應_________________________.

（3）小李實驗時，在a、b間先接入5Ω的電阻，閉合開關，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為1.5Ⅴ，并記下相應的電流值；再改接10Ω的電阻，此時滑片P應向_____(選填“E”或“F”)端移動，小李移動變阻器滑片P的目的是：__________________________。

（4）小李為完成用四個定值電阻進行實驗，他應選擇的滑動變阻器規(guī)格是__________。他這樣選擇的理由是：________________________________

Answer 1

【答案】 將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處 F R兩端的電壓為1.5V 50Ω1A 當電阻為20Ω時，滑動變阻器的阻值需40Ω能使電阻兩端的電壓為1.5V

【解析】

（1）由電路圖可知，電流表與電阻R串聯(lián)，可根據(jù)電壓表的量程和最小定值電阻的阻值確定電路中的最大電流；然后根據(jù)電流從正接線流入，負接線柱流出將電流表接入電路中．（2）滑動變阻器的作用是保護電路，通常在連入電路時，阻值處于最大值處．（3）將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時，電路中的總電阻變大，電路中的電流減小，滑動變阻器兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)變大；要探究電流和電阻之間關系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，為保證電阻兩端的電壓不變，要通過調節(jié)滑片，使滑動變阻器兩端的電壓變大，從而使電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼闹担��?/span>4）判斷滑動變阻器的使用規(guī)格，同時要考慮滑動變阻器的電阻和允許通過的最大電流．

（1）電路中的最大電流I＝＝0.6A；則電流表的量程為00.6A；故將電流表“0.6A”的接線柱與開關的右接線柱相連，“”接線柱與電阻絲的b接線柱相連；如圖所示：

(2)為了保護電路，在閉合開關前應將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處；

(3)將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小，滑動變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓變大；要探究電流和電阻之間關系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，所以應調節(jié)滑片向F移動，增大滑動變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)達到1.5V時，讀取電流表示數(shù)。因此小李移動變阻器滑片P的目的保持定值電阻兩端電壓為1.5V不變。(4)當20Ω的電阻接入a、b間時，要控制電壓表的示數(shù)為1.5V不變，則滑動變阻器兩端的電壓為4.5V1.5V＝3V，

電路中的電流為I＝＝0.075A，滑動變阻器接入電路中的阻值為R滑＝＝40Ω，

若選用規(guī)格為“20Ω，2A”滑動變阻器，無論怎樣移動滑片P，電壓表的示數(shù)始終無法達到1.5V；因此需要選擇“50Ω1A”的滑動變阻器。