Question

小明在“探究电流与电阻的关系”时，用到如下器材：电源6V，电流表、电压表各1只，、、和的电阻各一个，滑动变阻器（“”），开关1个，导线若干。

(1)如图甲是小明的电路图。闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，原因是_____；

(2)当接电阻时，电压表的示数是，后来将的电阻换成的电阻接入电路时，电压表的示数将_____（选填“大于”、“小于”或“等于”），此时要移动变阻器滑片P，其目的是：_____。

(3)小明完成了5Ω、10Ω、15Ω的三次实验后，第四次用20Ω做实验时发现，无论怎样移动滑片都不能将电压表调到3V，为了完成第四次实验他可以_____。

Answer

电流表未调零 大于 使定值电阻两端的电压仍保持3V不变 将5Ω（或10Ω、或15Ω）的定值电阻串联在电路中

【解析】

(1)[1]闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，原因是：电流表未调零；

(2)[2]R与变阻器串联，当R接5Ω电阻时，电压表的示数是3V，后来将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路时，由分压原理，电压表的示数将大于3V；

[3]此时要移动变阻器滑片P，其目的是：使定值电阻两端的电压仍保持3V不变；

(3)[4]电阻两端的电压始终保持UV=3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

；

变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：

；

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少20Ω的滑动变阻器，由电阻的串联规律，串联的最小电阻：

；

故为了完成第四次实验他可以将5Ω（或10Ω、或15Ω）的定值电阻串联在电路中。