Question

【题目】小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整（要求导线不交叉）

（_____________）

（2）连接电路时，开关应该处于_____状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于_____（选填“A”或“B”）端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了_____的作用。

（3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是_____（选填字母）。

A．滑动变阻器短路

B．电流表断路

C．电阻R短路

D．电阻R断路

（4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论：_____。

（5）上述实验中，

①小鹏用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向_____（选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为_____V时，读出电流表的示数。

②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为_____，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器_____（选填字母）。

A．“50Ω 1.0A

B．“30Ω 1.0A”

C．“20Ω 1.0A”

Answer 1

【答案】 断开 A 改变导体两端电压 D 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 2 滑动变阻器的最大阻值过小 A

【解析】

（1）电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器要求一上一下连接；

（2）连接电路时，开关应断开；连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至阻值的最大处；滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到改变导体两端电压的作用；

（3）闭合开关电流表没有示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表串联的电路是通路；

（4）由丙图知求出电流和电阻的积，分析回答；

（5）①根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；

②探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器的规格。

（1）将电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器要求一上一下连接，如图所示：

（2）连接电路时，开关应该处于断开状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处即A端，滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到改变导体两端电压的作用；

（3）电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器、电流表、电源是通路；电流表没有示数，说明电流表、定值电阻、滑动变阻器中有一处是断路的；综合分析可知：电流表、滑动变阻器位置是导通的，所以应为定值电阻断路；故选D；

（4）由图丙知，电流和电阻的积为：，故图像可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；

（5）①根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2V；

②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为滑动变阻器的最大阻值过小；电阻两端的电压始终保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：，变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，即选A；

故答案为：（1）如上图；（2）断开；A；改变导体两端电压；（3）D；（4）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）①A；2；②滑动变阻器的最大阻值过小；A。