Question

【題目】現(xiàn)有下列器材：學(xué)生電源(6V)，電流表(0-0.6A，0- 3A)、電壓表(O- 3V，0- 15V)、定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個(gè)）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干，利用這些器材探究“電流與電阻的關(guān)系”

（1）請根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物連接成完整電路__________。（要求連線不得交叉）

（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該______。

（3）正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值至最大并閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)均為零，則電路故障可能為______。（填字母）

A．定值電阻短路 B．定值電阻斷路 C．滑動(dòng)變阻器短路 D．滑動(dòng)變阻器斷路

（4）消除故障后，小強(qiáng)用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，接著把R換為10 Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，向____（選填“A”或“B”）端移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)U為____V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)，然后用20 Ω電阻替換10 Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，她發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，電壓表示數(shù)無法調(diào)至U，原因可能是______________

（5）將電路重接正確后，開始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中依次接入了三個(gè)定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電壓表示數(shù)不變，記下電流表的示數(shù)，利用描點(diǎn)法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．由圖象可以得出結(jié)論______________

（6）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，他應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器_______

A.50 Ω l.O A B. 30 Ω 1.O A C.20 Ω 1.O A

Answer 1

【答案】斷開DA2滑動(dòng)變阻器值太小當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比A

【解析】

（1）探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，電壓表與定值電阻并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中測量電流，如圖乙連接電阻的右端到滑動(dòng)變阻器的左上接線柱，再連接電阻的右端到電壓表的負(fù)接線柱，如圖：

（2）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該斷開。

（3）正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值至最大并閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)均為零，則電路中發(fā)生了斷路；

A．定值電阻短路時(shí)，電路仍然是通的，電流表會(huì)有示數(shù)，故A錯(cuò)誤；

B．定值電阻斷路時(shí)，電壓表會(huì)串聯(lián)在電路中，能測量出近似的電源電壓，故B錯(cuò)誤；

C．滑動(dòng)變阻器短路時(shí)，電路仍然是通的，電流表、電壓表都會(huì)有示數(shù)，故C錯(cuò)誤；

D．滑動(dòng)變阻器斷路時(shí)，整個(gè)電路為斷路狀態(tài)，電流表、電壓表都不會(huì)有示數(shù)，故D正確；

選D。

（4）消除故障后，小強(qiáng)用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，接著把R換為10 Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，為了保證定值電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，即電壓與電阻成正比的特點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器的電阻也應(yīng)增大，即向A端移動(dòng)滑片；

由圖丙知，5Ω的電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流為0.4A，則兩端電壓為：，所以移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)U為2V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)；

然后用20 Ω電阻替換10 Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，她發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，電壓表示數(shù)無法調(diào)至U，原因可能是滑動(dòng)變阻器值太小。

（5）得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象，分析圖像知，三次的電流與電阻的乘積都相等．所以由圖象可以得出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比

（6）串聯(lián)時(shí)電流處處相等，可得：

，代入數(shù)據(jù)得：

解得需要滑動(dòng)變阻器的最小阻值達(dá)到：

故先A滑動(dòng)變阻器。