Question

17．連接在電路中的滑動(dòng)變阻器，能夠起很多作用．
（1）若利用圖甲研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，則在該實(shí)驗(yàn)中：“探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系”時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是改變導(dǎo)體兩端電壓；在探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小明準(zhǔn)備了5Ω、10Ω、20Ω三個(gè)定值電阻，學(xué)生電源（調(diào)至6V）、電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo)線若干，在實(shí)驗(yàn)過程中，需保持定值電阻兩端電壓為2V不變，應(yīng)選用下列哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器？D
A．“10Ω  1A”B．“15Ω  15A”C．“20Ω  2A”D．“50Ω  2A”
（2）若圖乙是伏安法“測(cè)小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)，則在該實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是為了使小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓，同時(shí)也有保護(hù)電路的作用，從而使小燈泡正常發(fā)光．．
（3）不論甲、乙兩個(gè)電路研究目的是什么，滑動(dòng)變阻器對(duì)兩個(gè)電路起的共同作用是保護(hù)電路．

Answer 1

分析 （1）在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，需保持電阻不變，用滑動(dòng)變阻器來改變導(dǎo)體兩端的電壓；在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，用滑動(dòng)變阻器保持電壓不變，改變電阻．滑動(dòng)變阻器在電路中的基本作用是保護(hù)電路．
探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，根據(jù)歐姆定律可知電阻越大電流越小，求出接入不同電阻時(shí)的最小電流，再根據(jù)歐姆定律的變形公式求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值．
（2）滑動(dòng)變阻器在電路中的作用有二：保護(hù)電路，改變電路電流和電壓．
（3）滑動(dòng)變阻器在電路中的基本作用是保護(hù)電路．

解答 解：（1）圖甲是研究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)，在該實(shí)驗(yàn)中：探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是改變電路中的電流和電阻兩端的電壓；探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是保持電阻兩端的電壓不變；
由歐姆定律的可知，電壓一定是電阻越大，電流越小，因此當(dāng)接入電路中的電阻為20Ω時(shí)，電路中的電流最�。篒=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；
為了保持定值電阻兩端電壓為2V不變，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：6V-2V=4V；故滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R_最大=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω．只有D中滑動(dòng)變阻器的最大阻值大于40Ω．
（2）圖乙是伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，在該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是為了多次測(cè)量，從而發(fā)現(xiàn)電壓的大小對(duì)小燈泡燈絲電阻的影響；圖乙也是伏安法測(cè)小燈泡額定電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖，在該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是為了使小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓，同時(shí)也有保護(hù)電路的作用，從而使小燈泡正常發(fā)光．
（3）通過上面分析不難看出，不論甲、乙兩個(gè)電路研究目的是什么，滑動(dòng)變阻器對(duì)兩個(gè)電路起的共同作用是保護(hù)電路．
故答案為：（1）導(dǎo)體兩端電壓；D； （2）為了使小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓，同時(shí)也有保護(hù)電路的作用，從而使小燈泡正常發(fā)光；（3）保護(hù)電路．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑動(dòng)變阻器在不同實(shí)驗(yàn)中的作用，關(guān)鍵是能否知道相關(guān)實(shí)驗(yàn)的目的和探究方法是解決本題的關(guān)鍵．