Question

在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源（电压恒为），电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻（、、、），三个滑动变阻器（规格分别是“”、“”、“”），导线若干。

(1)闭合开关前，滑动变阻器应处于__________，目的是_____________。

(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_________。

(3)实验时，先在ab间接入10Ω电阻，移动滑片P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流值；再改接15Ω和20Ω的电阻，此时滑片P应向____（填“c”或“d”）端移动，这样移动滑片的目的是_______。

(4)当把30Ω电阻接入电路时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表无法达到3V，原因是（____）

A.所选滑动变阻器阻值太小

B电源电压4.5V太低

C.30Ω电阻太小

D.控制的电压3V太高

(5)为了完成用四个定值电阻进行实验，滑动变阻器应选择的规格是__________。

(6)通过实验获取数据，得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出结论∶_____。

Answer

c端； 开关闭合时回路中电流最小，从而保护用电器不被损坏； 定值电阻被短路； C； 为了保证定值电阻两端电压不变； A； ； 电压一定时，电流和电阻成反比。

【解析】

闭合开关前，滑动变阻器有效阻值应最大，所以应处于c端；

目的是开关闭合时回路中电流最小，从而保护用电器不被损坏；

闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P发现，电流表有示数，说明电流可以形成回路，电压表始终无示数，说明定值电阻被短路；

定值电阻阻值增大，为保证定值电阻两端电压不变，根据串联电路分压原理可知滑动变阻器的有效电阻应增大，故滑片P应向C端移动；

由前面分析可知这样移动滑片的目的是为了保证定值电阻两端电压不变；

当把30Ω电阻接入电路时，定值电阻增大，根据串联电路分压原理滑动变阻器的有效电阻应增大，若选滑动变阻器阻值太小，可知定值电阻两端电压会大于原来的电压值，故A正确，BCD错误；

故选A；

实验中当定值电阻为时，回路中的电流为

设滑动变阻的最大电阻为，电源电压为，则有

解得，说明滑动变阻器的最大阻值至少为，比较三个滑动变阻器（“”、“”、“”），可知应选择“”；

分析图乙中的数据，电流I与电阻R乘积一定，说明电压一定时，电流和电阻成反比。