Question

【题目】为探究导体中的电流与电阻的关系，实验室提供的器材有：电压为6V的电源、电流表、电压表、五个定值电阻（阻值分别为8Ω、12Ω、18Ω、24Ω、30Ω）、滑动变阻器（1A 30Ω）、开关、导线若干．

（1）小华选用8Ω的定值电阻，根据甲图连接实物，将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关发现，电压表的指针偏转超过其量程，电流表示数不为零，则以下操作中，最合理的操作是 ．
A.立即将滑动变阻器的滑片移至最右端
B.断开开关，将电压表接入电路的量程改为15V
C.断开开关，检查定值电阻是否发生断路
D.断开开关，检查滑动变阻器是否发生短路
（2）排除故障后，小华调节滑动变阻器，使电压表的示数如图乙所示，其值为V，记下此时对应的电流；将定值电阻阻值换为12Ω时，则应将滑动变阻器的滑片向（“左”、“右”）移动，使电压表保持图乙的值不变，才能完成第二组数据的测量．
（3）测量第三组数据时，小华换用阻值为30Ω的定值电阻，无论怎样移动滑片，无法完成实验，因为电压表示数总比图乙的示数（“大”、“小”）．通过分析计算，小华认为若用现有的方案和器材完成实验，接入的定值电阻阻值不得大于Ω．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）2.4,左
（3）大,20
【解析】解：（1）将滑动变阻器的触头移至最左端，此时滑动变阻器的阻值应最大，闭合开关时发现电流表示数不为零，则电路中未发生断路，根据分析，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，根据串分压的知识，当电阻的阻值为20Ω时，电压表的示数最大，为3V，而电压表的指针偏转超过其量程，则可能是滑动变阻器短路造成的；
（2）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；

当将6Ω的电阻换为8Ω时，电阻两端的电压增大，为保持电压表的示数不变，则应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向左移动；
（3）由题意知，当换用30Ω的电阻时，要保持电阻两端的电压2.4V不变，滑动变阻器两端的电压应为U滑=6V﹣2.4V=3.6V，

则电路中的电流为：I= =0.08A，

滑动变阻器的阻值为：R滑= =45Ω，

而滑动变阻器的最大阻值为30Ω，由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是较小，定值电阻两端的电压，即电压表的示数大于2.4V，无法使电压表的示数达到实验要求的值；

当滑动变阻器的阻值最大为30Ω时，电路中的电路I′= =0.12A

此时电阻的阻值为R′= =20Ω，可得电阻的阻值不能超过20Ω，

故答案为：（1）D；（2）2.4；左；（3）大；20．
（1）滑动变阻器起到分压和保护电路的作用，电压表的指针偏转超过其量程，表明滑动变阻器短路，不再分担电压；
（2）用大电阻替换小电阻时，为了保证分压的比例一定，滑动变阻器滑片应向阻值变大的方向移动；
（3）当换用30Ω的电阻时，要保持电阻两端的电压2.4V不变，当滑动变阻器的阻值最大为30Ω时，根据欧姆定律计算电阻的最小阻值.