Question

小强同学用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系"．电源电压3V保持不变，滑动变阻器标有“ 20Ω 1A "字样，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω定值电阻各一个，电流表0~0.6A，电压表0~3V量程．

电阻R/Ω	5	10	15	20
电流I/A	0.3	0.15	0.1

（1）连接电路时，应该_________开关（选填“断开”、“闭合”）；图甲中导线E端应与滑动变阻器的_________（选填“A”、“B "、"C"或"D"）接线柱相连，使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端．

（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P发现， 电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是  _________（只填序号）

A.滑动变阻器断路        B.R短路                C. R断路

（3）为了多采集数据， 将5 的电阻换成10Ω的电阻后， 重新调节滑动变阻器的滑片 P， 使其处于新的合适位置， 则该位置相对接5Ω 的电阻时滑片位置偏向________端 （选填“A”、 "B"），此操作中调节滑动变阻器的目的是______________________。

（4）分析表格乙数据可得出结论：______________________________。再将电阻换成20Ω时，可推测电流表示数为________A。

（5）小强同学继续探究： 他用了30Ω的定值电阻代替原来的20Ω电阻进行实验， 他发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为1.5V，为了解决问题（不改变现有器材并且 5 个定值电阻都使用），你的建议办法是______________。

Answer

断开 B B A 保持R两端的电压不变 电压保持不变时，电流与电阻成反比 0.075 将定值电阻两端保持不变的电压适当增大

【解析】

(1)[1]在连接电路时为了保护电路元件，开关应该处于断开状态；

[2]为保护电路，连接电路时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，即图甲中导线E端应与滑动变阻器的 B接线柱相连，使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端；

(2)[3]A．滑动变阻器断路，将导致整个电路为断路，两表均无示数，不符合题意；

B．R短路，则电压表与导并联，电压表无示数，而电路连通，电流表有示数，符合题意；

C．R断路将导致电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，所以电流表无示数，电压表与电源连通，有示数，不符合题意；

(3)[4][5]将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；

(4)[6]分析表格数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；

[7]将电阻换成20Ω时，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表仍为原来的示数不变，电压表示数为

，

可推测电流表示数为

；

(5)[8]由题意知，滑动变阻器两端的电压应为

，

根据串联电路的电流相等，所以使用30Ω的定值电阻时，则：

，

解得R变=30Ω，即变阻器最大值最小为30Ω，现有滑动变阻器标有“ 20Ω 1A "字样，所以无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为1.5V；为了解决这个问题，而且不改变现有器材，并且5个定值电阻都使用，根据串联电路的分压原理，所以应将定值电阻两端保持不变的电压适当增大。