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变化的图象。上述实验中，小强用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换为其他电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为_____V时，读出电流表的示数。

(3)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器（______）

A．50Ω，1.0A

B．30Ω，1.0A

C．20Ω，1.0A

Answer

2 A

【解析】

(1)[1]由甲图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压，电流表测电路电流，故作图如下

(2)[2]由丙图可知，当定值电阻为5Ω时，电路电流为0.4A，则此时定值电阻两端电压为

U=I1R1=0.4A×5Ω=2V

由于探究“电压不变时，电流与电阻的关系”时，需保证定值电阻两端电压不变，则替换其他电阻后，调节滑动变阻器，应注视电压表，使电压表示数为2V，再读出电流表示数。

(3)[3]由于电源电压为6V，定值电阻两端电压保持为2V，则由串联分压可知，滑动变阻器两端电压始终为4V，由于串联电路电压之比等于电阻之比，即

则当定值电阻接入阻值最大为20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，为40Ω，则滑动变阻器最大阻值不小于40Ω，故选A。