Question

小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整（要求导线不交叉）。

（_____）

（2）连接电路时，开关应该处于________状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于________（选填“A”或“B”）端，滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了__________的作用。

（3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是________。

（4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω，电源电压为6 V，分别接入三个定值电阻，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：___________。

（5）上述实验中：

①小鹏用5 Ω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10 Ω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小鹏又把R换为20 Ω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，是因为_________，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器________（选填字母）。

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

Answer

断开 B 改变定值电阻两端的电压 电阻R断路 当电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比（或当电压一定时，电阻越大，电流越小） B 2 滑动变阻器的最大阻值过小 A

【解析】

(1)滑动变阻器应“一上一下”接入电路，由甲图知滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电压表并联在定值电阻两端，具体如答图所示；(2)连接电路时开关应处于断开状态，同时滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即图中的B端，滑动变阻器起到保护电路和改变定值电阻两端电压的作用；(3)电流表无示数则电路为断路，电压表有示数，则与电压表并联的部分断路，可能原因是电阻R断路；(4)由题图丙可得出的实验结论是：当电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比，或当电压一定时，电阻越大，电流越小；(5)实验中为保持定值电阻两端的电压不变，则滑动变阻器应分得更多的电压，根据串联分压原理，应将滑动变阻器的阻值增大，所以应将滑片向B端移动；根据欧姆定律结合图丙可知，定值电阻两端的电压U=IR=0.2 A×10 Ω=2 V，所以调节滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为2 V；接入20 Ω的电阻后，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都不能达到2 V，是因为滑动变阻器的最大阻值比较小，电阻两端电压保持2 V不变，则滑动变阻器两端电压为6 V－2 V=4 V，此电压为电阻两端电压的2倍，根据串联分压原理知R滑=2×20 Ω=40 Ω，故为完成实验，滑动变阻器阻值应大于40 Ω，故选A