Question

【题目】小红利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变，有三种规格滑动变阻器可供选择：0～40Ω，0～30Ω，0～20Ω．用到的电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，实验中控制电阻R两端的电压为2.5V不变。

（1）为完成整个实验，应该选取规格为_____的滑动变阻器；

（2）连好电路闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表没有示数，则故障可能是_____；

（3）排除故障后实验中将定值电阻R的阻值由25Ω依次更换为20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，为使电压表的示数不变，则每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P依次向_____移（选填“左”或“右”）。

Answer 1

【答案】040Ω 电阻R断路 左

【解析】

（1）实验中控制电阻R两端的电压为2.5V不变，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UR＝6V﹣2.5V＝3.5V，当定值电阻的阻值最大R＝25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝可得，电路中的电流：I＝，即，解得：R滑＝35Ω，所以，滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω，即选择0～40Ω；（2）连好电路闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表没有示数，说明电压表并联部分断路，可能是电阻R断路；（3）将定值电阻R的阻值由25Ω依次更换为20Ω、15Ω、10Ω、5Ω时，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知，滑片不移动时，其两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的示数变小，要使电压表的示数不变，应增大电路中的电流，即滑片左移减少接入电路中的电阻。