Question

小青学习小组在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5Ⅴ），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“15Ω2A”“30Ω1A”），导线若干．实验电路如图甲．

（1）请用笔画线代替导线，将图乙中实物连接完整；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到      端（选填“E”或“F”）；

（3）小青实验时，在a、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2Ⅴ，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P较接入5Ω电阻时应向      （选填“E”或“F”）端移动，小青移动变阻器滑片P的目的是：      ；

（4）小青要在题③基础上完成探究活动，她选择的滑动变阻器规格应是      ．

Answer

（1）

；

（2）F；

（3）F；调节定值电阻两端电压保持不变；

（4）30Ω 1A．

【解析】【解析】
（1）探究电流与电阻的关系的实验中变阻器应一上一下串联接入电路中，如图所示：

（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到最大值F端；

（3）导体中电流与电压和电阻有关，探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，根据串联电路的分压原理，将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻后其电压将增大，为使其电压保护2V不变，需要增大变阻器分得电压，故应将滑片F端移动，直到电压表示数为2V为止．由此可知移动滑片的作用是：调节定值电阻两端电压保持不变；

（4）串联电路中电流处处相等，所以I滑=Iab，

由I=得：=，

当ab间接入20Ω电阻时有：=，

解得：R滑=25Ω，

此时电路中电流：I===0.1A，所以为了完成实验应选择30Ω 1A的滑动变阻器．

故答案为：（1）如上图；（2）F；（3）F；调节定值电阻两端电压保持不变；（4）30Ω 1A．

【点评】本题考查探究电流跟电阻关系的实验，探究的方法是控制变量法；并且能够根据题目数据选择合适的滑动变阻器，不但考虑滑动变阻器允许通过的电流，也要考虑滑动变阻器的电阻．电路电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流，滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的电阻，这样，滑动变阻器既能满足电路要求，也能使电路准确获得需要的数据．