Question

【題目】小睿在探究“電壓不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，電路如圖甲所示，電源電壓為6V保持不變，R為定值電阻。

　　

(1)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于______（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于______（選填“A”或“B”）端；

(2)實(shí)驗(yàn)中分別接入5Ω、10Ω、20Ω三個(gè)定值電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄數(shù)據(jù)，得到了如圖丙所示的圖像。由圖像可以得出結(jié)論：____________________________；

(3)上述實(shí)驗(yàn)中：

①小睿用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，保持滑動變阻器滑片的位置不變。接著把R換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，應(yīng)向______（選填“A”或“B”）端移動滑片，直至電壓表示數(shù)為______V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)；

②小睿又把R換為20Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑片，電壓表都不能達(dá)到所控制的電壓值，為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取滑動變阻器______（選填字母）。

A.“20Ω　1.0A”　　B.“30Ω　1.0A”　　　C.“50Ω　1.0A”

Answer 1

【答案】斷開 A 電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 A 2 C

【解析】

由題意可知，本題考查了“電流和電阻關(guān)系”的探究實(shí)驗(yàn)，可由串聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點(diǎn)，以及歐姆定律進(jìn)行分析推理。合理運(yùn)用串聯(lián)電路的分壓原理，可幫助快速解題

(1)[1]連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于“打開”狀態(tài)，以防止短路情況的出現(xiàn)。

[2]滑動變阻器在接通電路前，應(yīng)將其阻值調(diào)到最大值，即A端，以防止電路中出現(xiàn)過大電流，起到保障電路的作用。

(2)[3]實(shí)驗(yàn)中保持R兩端電壓為2V不變，根據(jù)圖象中三組數(shù)據(jù)可知，R中的電流和其電阻滿足規(guī)律，故可得結(jié)論“電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比”。

(3)①[4][5]R由5換成10后，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，R兩端電壓會變大；實(shí)驗(yàn)中需保持R兩端電壓為2V不變，要使R兩端電壓重回2V，在總電壓不變的情況下，可以增大變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，可以將變阻器的滑片P向A端移動，使其接入電路中的有效電阻增大。

(3)②[6]把R換為20Ω的電阻接入電路，此時(shí)應(yīng)保持R兩端電壓為2V不變，電源電壓為6V，這要求變阻器接入的電阻需滿足

將數(shù)據(jù)代入上式

可得

這要求變阻器的阻值能達(dá)到，故選項(xiàng)C符合題意。