Question

【题目】探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源（6V）、滑动变阻（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若 干，以下说法正确的是（ ）

A.要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1.5V﹣5V
B.要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1V﹣4V
C.电压预设值越大，在获得3组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
D.实验电压预设值为2V．要获得3组实验数据，要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器

Answer 1

【答案】C
【解析】A、由图知，R与变阻器串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1.5V时，电路中电流最小：I最小=IR= = =0.075A，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：R滑最大= = = =60Ω＞20Ω，所以此预设电压值不正确，A不符合题意；
B、当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1V时，电路中电流最小：I最小=IR= = =0.05A，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：R滑最大= = = =100Ω＞20Ω，所以此预设电压值不正确，B不符合题意；
C、电压预设值越大，电路中电流越大，变阻器两端电压越小，由欧姆定律可知，变阻器连入阻值越小，滑动变阻器阻值调节范围越小．C符合题意；
D、实验电压预设值为2V时，当R=20Ω时，变阻器需连入阻值最大，此时电路中电流I= = =0.01A，此时变阻器连入电路的阻值：R= = =400Ω，D不符合题意.
故答案为：C.（1）当定值电阻的阻值最大，可确定滑动变阻器可分得的最大电压值（根据U1：U2=R1：R2），从而可确定电阻两端的最小电压值；（2）根据串分压的知识，电阻两端的电压值越大，变阻器分压越小，所需变阻器的电阻值越小.