Question

小明探究“电流跟电阻的关系”的实验电路如图所示。他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω  1A”字样，导线若干．

实验次数	电阻R/Ω	电流I/A
1	10	0.2
2	20	0.1
3	50

（1）用笔画线代替导线，将实物图补充完整。（要求滑片P向左移动时电流表示数变大）

（_______）

（2）在连接电路的过程中，开关应处于_______状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最_______端（选填“左”或“右”）．滑动变阻器在此实验中的主要作用是_______。

（3）在电路连接好后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是_______。

（4）故障排除后，小明将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，同时应将滑动变阻器的滑片P向_______端（选填“A”或“B”）移动，使电压表示数为2V 时，再读出电流表示数。

（5）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是（________）

A．滑动变阻器的阻值太大        B．电压表量程选小了

C．滑动变阻器的阻值太小           D．滑动变阻器烧坏了

Answer

断开 右 控制电阻两端电压一定 R短路 B C

【解析】

(1)[1]当滑片P向左移动时，电流表的读数变大，那么电阻应该减小，应接左下接线柱，并且与定值电阻串联，电源电压是3V，那么电压表量程应该选择小的，如下图所示；

(2)[2][3][4]在连接电路的过程中，为了保护电路，开关应处于断开状态；闭合开关前，应把滑动变阻器滑到阻值最大处，即最右端；探究“电流跟电阻的关系”的实验需要保持电阻的电压大小不变，所以滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变；

(3)[5]连接好电路并且闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路的，但是电压表没有示数，那么这应该是电压表或电阻R短路；

(4)[6]小明将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，为了保持定值电阻两端的电压不变，根据分压原理，滑动变阻器的阻值也应该变大，滑片P应该向B端移动；

(5)[7]要保持电压表的示数是2V，根据串联电路电压规律可知，变阻器的电压是

当接入50Ω的电阻继续实验，还是要保持滑动变阻器两端的电压是1V，变阻器接入电路中的电阻符合关系式

求得

所以为了完成这个实验，滑动变阻器的阻值最小应该是25Ω，而只是20Ω的变阻器无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，也就是原因可能是滑动变阻器的阻值太小。