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 10Ω20Ω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：__________；

(3)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10Ω的电阻接入电路，闭合开关，_________，读出电流表的示数；

(4)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器________（填序号）。

A.50Ω1.0A    B.30Ω1.0A    C.20Ω10A

Answer

电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 向A端移动滑片，使电压表示数为2V A

【解析】

(1)[1]变阻器按一下一上接入电路中，根据电路图知，滑动变阻器接B下接线柱，电压表与电阻并联，如下所示：

(2)[2]由图丙知，电流与电阻的积为

U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V

电流与电阻之积为一定值，由图象可以得出结论：电压不变时，电流与电阻成反比。

(3)[3]根据分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数。

(4)[4]电阻两端的电压始终保持2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压

U滑=6V−2V=4V

变阻器分得的电压为电压表示数的

=2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

R滑=2×20Ω=40Ω

因BC不可行，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，因此选用50Ω 1.0A的变阻器，故选A。