Question

19．小明利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω．

（1）闭合开关后，发现电流表无示数，而电压表有示数，原因可能是定值电阻断路；
（2）排除故障后，进行实验，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流随电阻R变化的图象；在上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，此时应该向左（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为2V，然后读出电流表的示数；
（3）实验室提供了三个不同规格的滑动变阻器：A：“30Ω  2A”，B：“50Ω  1A”，C：“100Ω，0.1A”，要完成整个实验，应该选取滑动变阻器B（填代号）

Answer 1

分析 （1）电流表无示数的两种情况：电路中出现断路、与电压表串联；
（2）在研究导体中的电流与导体的电阻的关系时，要改变导体的电阻值，利用滑动变阻器来控制导体两端的电压不变．
（3）为完成整个实验，根据图象以及电阻R和滑动变阻器串联分压的特点，来正确分析和计算出滑动变阻器的电阻值和电流值．

解答 解：（1）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，即与电压表并联的定值电阻断路；
（2）当电阻R=5Ω时，由图象可以看出此时的电流I=0.4A，电阻两端的电压U=IR=0.4A×5Ω=2V，当把电阻换成10Ω后，电阻两端电压变大，应向左移动滑动变阻器滑片，减小定值电阻两端电压，来控制导体两端的电压不变，使电压表的示数仍然是2V；
（3）由题目的要求和图象可知，电阻R的最大阻值R=20Ω，此时的最小电流I_小=0.1A，那么，此时的总电阻最大值为：
R_大=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω
故要求滑动变阻器的最大值不能小于：R_大′=R_大-R=60Ω-20Ω=40Ω，且允许通过的最大电流大于0.1A，故B滑动变阻器符合要求．
故答案为：（1）定值电阻断路；（2）2；（3）B．

点评 此题属于电学方面的综合题目，考查的知识点比较广泛，综合性比较强，对学生的综合能力要求比较高，属于中考题目的热点和焦点．因此，在做这方面的题目时，一定要静下心来，仔细阅读，认真审题．