Question

小睿在探究“电压不变时，电流与电阻的关系”时，电路如图甲所示，电源电压为6V保持不变，R为定值电阻。

　　

(1)连接电路时，开关应处于______（选填“断开”或“闭合”）状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于______（选填“A”或“B”）端；

(2)实验中分别接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论：____________________________；

(3)上述实验中：

①小睿用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换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向______（选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为______V时，读出电流表的示数；

②小睿又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器______（选填字母）。

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

Answer

断开 A 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 2 C

【解析】

由题意可知，本题考查了“电流和电阻关系”的探究实验，可由串联电路中电流、电压、电阻的特点，以及欧姆定律进行分析推理。合理运用串联电路的分压原理，可帮助快速解题

(1)[1]连接电路时，开关应处于“打开”状态，以防止短路情况的出现。

[2]滑动变阻器在接通电路前，应将其阻值调到最大值，即A端，以防止电路中出现过大电流，起到保障电路的作用。

(2)[3]实验中保持R两端电压为2V不变，根据图象中三组数据可知，R中的电流和其电阻满足规律，故可得结论“电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”。

(3)①[4][5]R由5换成10后，由串联电路的分压原理可知，R两端电压会变大；实验中需保持R两端电压为2V不变，要使R两端电压重回2V，在总电压不变的情况下，可以增大变阻器两端电压，根据串联电路分压原理，可以将变阻器的滑片P向A端移动，使其接入电路中的有效电阻增大。

(3)②[6]把R换为20Ω的电阻接入电路，此时应保持R两端电压为2V不变，电源电压为6V，这要求变阻器接入的电阻需满足

将数据代入上式

可得

这要求变阻器的阻值能达到，故选项C符合题意。