Question

用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。

 

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最___________(选填“左“或“右”)端；

(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片P发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是___________(填选项)；

A.定值电阻R短路

B.定值电阻R断路

C.滑动变阻器短路

(3)不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片P应向___________(选填“左”或“右”)端滑动；

(4)实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数变化的图像乙，由图乙可知：电压一定时电流与电阻成___________比；

(5)为完成整个实验，应该选择___________(填选项)种规格的滑动变阻器。

A.50Ω、1.0A

B.100Ω、1.2A

C.200Ω、0.6A

Answer

左 B 左 反 B

【解析】

(1)[1]由电路图知道，在连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处的左端。

(2)[2]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，说明电路可能断路，而电压表有示数，说明与电压表并联部分断路，即此时电路可能的故障是定值电阻R断路。

故选B。

(3)[3]由串联分压原理知道，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；由于探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，所以，此时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，所以滑片应向左端移动。

(4)[4]由于电流I与电阻倒数变化的图像乙，说明电压一定时电流与电阻的倒数成正比，即说明导体中的电流跟导体的电阻成反比。

(5)[5]由图像知道，电阻两端的电压始终保持U=IR =2V，由串联电路电压的规律知道，变阻器分得的电压

U滑 =6V-2V=4V

即变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，由分压原理知道，当接入40Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为

R滑 =2×40Ω=80Ω

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器。

故选B。