Question

【题目】在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4．5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”），导线若干．

（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整（注意电流表的量程选择）．

（2）小李实验时，在c、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1．5V，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向 （选填“E”或“F”）端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是： ．

（3）小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是 ．他这样选择的理由是： ．

Answer 1

【答案】（1）实物图连接见解答；

（2）阻值最大处；

（3）F；保持定值电阻两端电压为1．5V不变；

（4）“50Ω 1A”；当20Ω的电阻接入a、b间时，为使电压表的示数为1．5V，滑动变阻器接入电路中的阻值是40Ω；若选用规格为“20Ω，2A”滑动变阻器，无论怎样移动滑片P，电压表的示数始终无法达到1．5V．

【解析】

试题分析：（1）电路中的最大电流I=U/R=3V/5Ω=0．6A；则电流表的量程为0～0．6A；故将电流表“0．6A”的接线柱与开关的右接线柱相连，“-”接线柱与电阻丝的b接线柱相连；如图所示：

（2）为了保护电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处；

（3）将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大；要探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应调节滑片向F移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数达到1．5V时，读取电流表示数．因此小李移动变阻器滑片P的目的保持定值电阻两端电压为1．5V不变．

（4）当20Ω的电阻接入a、b间时，为使电压表的示数为1．5V，滑动变阻器接入电路中的阻值是40Ω；若选用规格为“20Ω，2A”滑动变阻器，无论怎样移动滑片P，电压表的示数始终无法达到1．5V；因此需要选择“50Ω1A”的滑动变阻器．