Question

3．小明利用如圖所示的電路“探究電壓一定時，電流跟電阻的關(guān)系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實驗中依次將電阻箱R的阻值調(diào)為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω．實驗時，小明將電阻箱的阻值調(diào)為5Ω后調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為3V，記下電流表示數(shù)，然后將電阻箱阻值調(diào)為10Ω繼續(xù)實驗．為了能夠完成整個實驗，他可選用的滑動變阻器的阻值范圍為（　�。�

• A． 0～10Ω
• B． 0～20Ω
• C． 0～50Ω
• D． 0～100Ω

Answer 1

分析 將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，電阻兩端的電壓將增大，為使電阻兩端的電壓不變，應(yīng)增大滑動變阻器接入電路中的電阻；
根據(jù)電源電壓以及每次定值電阻兩端的電壓，利用串聯(lián)分壓可求出滑動變阻器的最小阻值．

解答 解：將電阻箱的阻值調(diào)為5Ω后由于實驗時電壓表示數(shù)為3V，則電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A，
將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，電阻兩端的電壓變大，此時應(yīng)增大滑動變阻器接入電路中的電阻，使電壓的示數(shù)達到3V；
所以當(dāng)定值電阻R=30Ω時，電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A，
則電路中的總電阻為：R_總=$\frac{{U}_{總}}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，
所以滑動變阻器的最大阻值不能小于：R_滑=R_總-R=60Ω-30Ω=30Ω．
故選CD規(guī)格的變阻器都可以，但由于遠大于30Ω，所以C最合適．
故選C．

點評 本題考查了電壓表和滑動變阻器的連接、串聯(lián)電路的分壓特點等，關(guān)鍵是注意電壓不變，I與R成反比．