Question

【题目】林轩同学用如图甲所示的电路进行“探究电流与电阻关系的实验,提供的器材有学生电源,电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω 1A",定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω,25Ω各一只),开关、导线若干。

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片P向A端移动电路中电流变小____________ ；

(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_____________ (选填“A"或"B")端。

(3)连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数几乎为零,电流表有示数,电路故障原因可能是_____________；

(4)排除故障,正确连接电路后,按要求操作,刚闭合开关就看到电压表和电流表如图乙所示,很快就计算出电源电压为___________V；

(5)若实验中保证电压表的示数为2.5V不变,断开开关,保持滑片位置不动,然后将定值电阻由5Ω更换为10Ω,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____________(选填“左”“右”)移动；再用25Ω的电阻进行实验时,发现无论如何移动滑动变阻器都无法完成实验,若仍要保证电压表的示数为2.5V不变,可以采取调节电源电压的方法,为完成实验则调节的电源电压最大不超过_____________V。

(6)林轩根据实验数据作出了如图的图象,其中符合电流与电阻关系的是__________；(选填“a”或"b”)

(7)实验过程中要不断重新拆接导线和换定值电阻,操作麻烦,聪明的林轩同学需到只要把定值电阻换成_________ (填一个电路元件名称)即可解决问题

Answer 1

【答案】 A 电阻R短路 5 左 4.5 b 电阻箱

【解析】

（1）滑片P向A端移动电路中电流变小，说明电路中电阻变大，根据电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变大，应接B接线柱，如图所示：

（2）闭合开关前，为了保护电路，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即A端；

（3）连接好电路，闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，电压表示数几乎为0，则电路故障原因可能是电阻R短路；

（4）闭合开关时，滑动变阻器的阻值最大，为20Ω；由图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，指针的位置在0.2A的位置，电流表的示数为0.2A；电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，指针的位置在1V的位置，电压表的示数为1V；所以电源电压U=UR+IR滑=1V+0.2A×20Ω=5V；

（5）定值电阻R的阻值由5Ω更换为10Ω，因为串联电路电压与电阻成正比，所以电阻两端电压会增大；要保持电压不变，滑动变阻器的电阻需要变小，应向左端移动滑片；用25Ω的电阻进行实验时，若要保证定值电阻的电压不变，设电源电压最大为U总，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：U滑=U总-UV，根据分压原理，，，式子左边为一定值，故右边也为一定值，当定值电阻取最大值，变阻器连入电路中电阻也应最大为20Ω，，U总=4.5V；为完成实验则调节的电源电压最大不超过4.5V；

（6）在电压不变时，电流成电阻成反比，由数学知识，其中符合电流与电阻关系的是b；

（7）因为电阻箱改变接入电路定值电阻个数和阻值改变电阻大小，所以实验中为了避免操作麻烦，可以把定值电阻换成电阻箱。