Question

【題目】小鵬在探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”時(shí)，電路如圖甲所示，電源電壓保持不變，R 為定值電阻。

(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路按圖甲連接完整（要求導(dǎo)線不交叉）；

（____________）

(2)為了保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于_____（選填“A”或“B”）端；

(3)電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)但電流表無(wú)示數(shù)，此時(shí)出現(xiàn)的故障可能是_____（選填字母）；

A．滑動(dòng)變阻器短路

B．電流表斷路

C．電阻 R 短路

D．電阻 R 斷路

(4)排除故障后，小鵬又取了兩個(gè)定值電阻，想利用這些器材繼續(xù)探究“電壓不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中所用電阻的阻值分別為 5 歐、10 歐、20 歐，電源電壓為 6V，分別接入三個(gè)定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄數(shù)據(jù)，得到了如圖丙所示的圖象。由圖象可以得出結(jié)論：_____；

(5)上述實(shí)驗(yàn)中，

①小鵬用 5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變。接著把 R 換為 10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，應(yīng)向_____（選填“A”或“B”）端移動(dòng)滑片，直至電壓表示數(shù)為_____V 時(shí)，讀出電流表的示數(shù)；

②小鵬又把 R 換為 20Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表都不能達(dá)到所控制的電壓值，是因?yàn)?/span>_____，為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取滑動(dòng)變阻器_____（選填字母）。

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

Answer 1

【答案】 B D 電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 B 2 滑動(dòng)變阻器的最大阻值過小 A

【解析】

(1)[1]將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，滑動(dòng)變阻器要求一上一下連接，如圖所示：

(2)[2] 為了保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處即B端。

(3)[3]電壓表有示數(shù)，說明電壓表與滑動(dòng)變阻器、電流表、電源是通路。電流表沒有示數(shù)，說明電流表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器中有一處是斷路的；綜合分析可知：電流表、滑動(dòng)變阻器位置是導(dǎo)通的，所以應(yīng)為定值電阻斷路；故選D。

(4)4]由圖丙知，電流和電阻的積為

U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V

故圖象可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

(5)①[5][6]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向B端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2V。

②[7][8]電阻兩端的電壓始終保持2V不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓

U滑=6V2V=4V

變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍數(shù)

=2

根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入20Ω電阻時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為

R滑=2×20Ω=40Ω

故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值至少40Ω的滑動(dòng)變阻器，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表都不能達(dá)到所控制的電壓值，是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的最大阻值過小。

為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該取“50Ω 1.0A”的滑動(dòng)變阻器，故選A。