Question

17．連接在電路中的滑動變阻器，能夠起很多作用．
（1）若利用圖甲研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，則在該實驗中：“探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系”時，滑動變阻器的作用是改變導(dǎo)體兩端電壓；在探究“電流與電阻關(guān)系”的實驗中，小明準備了5Ω、10Ω、20Ω三個定值電阻，學(xué)生電源（調(diào)至6V）、電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo)線若干，在實驗過程中，需保持定值電阻兩端電壓為2V不變，應(yīng)選用下列哪種規(guī)格的滑動變阻器？D
A．“10Ω  1A”B．“15Ω  15A”C．“20Ω  2A”D．“50Ω  2A”
（2）若圖乙是伏安法“測小燈泡額定功率”的實驗，則在該實驗中，滑動變阻器的作用是為了使小燈泡兩端的電壓達到額定電壓，同時也有保護電路的作用，從而使小燈泡正常發(fā)光．．
（3）不論甲、乙兩個電路研究目的是什么，滑動變阻器對兩個電路起的共同作用是保護電路．

Answer 1

分析 （1）在探究電流與電壓的關(guān)系時，需保持電阻不變，用滑動變阻器來改變導(dǎo)體兩端的電壓；在探究電流與電阻的關(guān)系時，用滑動變阻器保持電壓不變，改變電阻．滑動變阻器在電路中的基本作用是保護電路．
探究電流與電阻的關(guān)系時，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點求出滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)歐姆定律可知電阻越大電流越小，求出接入不同電阻時的最小電流，再根據(jù)歐姆定律的變形公式求出滑動變阻器接入電路的最大阻值．
（2）滑動變阻器在電路中的作用有二：保護電路，改變電路電流和電壓．
（3）滑動變阻器在電路中的基本作用是保護電路．

解答 解：（1）圖甲是研究歐姆定律的實驗，在該實驗中：探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系時，滑動變阻器的作用是改變電路中的電流和電阻兩端的電壓；探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系時，滑動變阻器的作用是保持電阻兩端的電壓不變；
由歐姆定律的可知，電壓一定是電阻越大，電流越小，因此當接入電路中的電阻為20Ω時，電路中的電流最�。篒=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大；
為了保持定值電阻兩端電壓為2V不變，滑動變阻器兩端電壓為：6V-2V=4V；故滑動變阻器的最大阻值：R_最大=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω．只有D中滑動變阻器的最大阻值大于40Ω．
（2）圖乙是伏安法測小燈泡電阻的實驗電路圖，在該實驗中滑動變阻器的作用是為了多次測量，從而發(fā)現(xiàn)電壓的大小對小燈泡燈絲電阻的影響；圖乙也是伏安法測小燈泡額定電功率的實驗電路圖，在該實驗中滑動變阻器的作用是為了使小燈泡兩端的電壓達到額定電壓，同時也有保護電路的作用，從而使小燈泡正常發(fā)光．
（3）通過上面分析不難看出，不論甲、乙兩個電路研究目的是什么，滑動變阻器對兩個電路起的共同作用是保護電路．
故答案為：（1）導(dǎo)體兩端電壓；D； （2）為了使小燈泡兩端的電壓達到額定電壓，同時也有保護電路的作用，從而使小燈泡正常發(fā)光；（3）保護電路．

點評 本題考查了滑動變阻器在不同實驗中的作用，關(guān)鍵是能否知道相關(guān)實驗的目的和探究方法是解決本題的關(guān)鍵．