Question

（2013?貴陽(yáng)）如圖所示，是探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)電路圖，電源電壓保持3V不變，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“10Ω 1A”．實(shí)驗(yàn)中，先在a、b兩點(diǎn)間接入5Ω的電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出并記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)．接著需要更換a、b間的電阻再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，為了保證實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，應(yīng)選擇下列的哪兩個(gè)電阻（　�。�

A．10Ω和40Ω

B．20Ω和30Ω

C．10Ω和20Ω

D．30Ω和40Ω

Answer 1

分析：探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓即電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻與定值電阻阻值的比值；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，定值電阻的阻值最大，根據(jù)比值關(guān)系求出定值電阻的最大阻值得出定值電阻的范圍，然后結(jié)合選項(xiàng)得出答案．

解答：解：探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓即電壓表的示數(shù)不變，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_R=3V-2V=1V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得：

R滑

R

=

U滑 I

UR I

=

U滑

UR

=

1V

2V

=

1

2

，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為10Ω時(shí)，定值電阻的最大阻值：
R_max=2R_滑max=2×10Ω=20Ω，
即定值電阻的最大阻值不能超過(guò)20Ω，
結(jié)合選項(xiàng)可知，ABD不符合，C符合．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓表的示數(shù)不變，且滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)定值電阻的阻值也最大．