Question

现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。

（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路______。（要求连线不得交叉）

（2）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：电压不变时，通过电路中的电流与电阻成_________。

（3）上述实验中，某同学用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向_________（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为_________V时，读出电流表的示数。

（4）为完成整个实验，应该选取_________规格的滑动变阻器。

A．50Ω    1.0A          B．30Ω    1.0A          C．20Ω    1.0A

Answer

反比 A 2 A

【解析】

(1)[1]电压表与定值电阻并联，滑动变阻器满足“一上一下”原则与定值电阻串联，作图如下

(2)[2]由图象对应数据可知，当电压一定时，通过电路中的电流与电阻成反比。

(3)[3]探究“电压不变时，电流与电阻的关系”，应保证定值电阻两端电压不变，当定值电阻由5Ω换为10Ω后，由串联分压可知，定值电阻两端电压将增大，则为保证电压不变，滑动变阻器接入阻值应增大，故滑片应向A端滑动。

[4]由丙图可求，定值电阻两端电压始终为

U定=I1R1=0.4A×5Ω=2V

则应调节滑动变阻器，使电压表示数为2V。

(4)[5]由于电源电压不变为6V，定值电阻两端电压保持为2V，则滑动变阻器两端电压始终为4V，根据串联电路电压之比等于电阻之比可知

则当定值电阻接入阻值最大为20Ω时，对应滑动变阻器接入阻值最大，为

故选A。