Question

小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验时，他用图甲所示的电路进行实验，电源电压为4.5V，实验中电阻R两端的电压始终保持在2.5V不变。

(1)连接电路时，开关应该处于_______状态。

(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于_______（选填“A”或“B”）端。

(3)闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是___________。

(4)实验过程中，当把电阻R由5Ω换成10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

(5)实验过程中，电流表的示数如图所示，此时电路总阻值为_________Ω。

(6)实验中R阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，都能完成探究实验，那么滑动变阻器的阻值至少为__________Ω。

Answer

断开 B 电阻R断路 变大 22.5 20

【解析】

(1)为了保护电路元件，在连接电路时，开关要断开；

(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处；

(3)若电流表示数为零，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，而与电压表并联的支路断路了；

(4)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；

(5)根据电流表选用小量程确定分度值并读数，由欧姆定律得出电路中的总阻值；

(6)根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，由根据分压原理求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。

(1)[1]在连接电路时开关应该处于断开状态；

(2)[2]开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的B端；

(3)[3]闭合开关后，小明发现电流表示数为零，则电路为断路；而电压表示数很大，说明电压表两接线柱到电源正负极之间是连通的，所以断开的位置是R，即电阻R断路；

(4)[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，所以滑动变阻器的滑片应向右移动，使电压表的示数为2.5V，即接入电路中的电阻应变大；

(5)[5]实验过程中，电流表的示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律可知，此时电路中的总阻值为：

；

(6)[6]每次控制电阻的两端电压为2.5V时，电源电压为4.5V，根据串联电路电压特点，滑动变阻器需要承担电压为2V，实验中R的阻值最大为25Ω，利用串联分压公式：

，

可得R滑=20Ω。