Question

【題目】小明同學(xué)在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗時，他用圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓為4.5V，實驗中電阻R兩端的電壓始終保持在2.5V不變。

(1)連接電路時，開關(guān)應(yīng)該處于_______狀態(tài)。

(2)閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應(yīng)處于_______（選填“A”或“B”）端。

(3)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是___________。

(4)實驗過程中，當(dāng)把電阻R由5Ω換成10Ω時，滑動變阻器接入電路中的電阻應(yīng)_________（選填“變大”“變小”或“不變”）。

(5)實驗過程中，電流表的示數(shù)如圖所示，此時電路總阻值為_________Ω。

(6)實驗中R阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，都能完成探究實驗，那么滑動變阻器的阻值至少為__________Ω。

Answer 1

【答案】斷開 B 電阻R斷路 變大 22.5 20

【解析】

(1)為了保護電路元件，在連接電路時，開關(guān)要斷開；

(2)開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處；

(3)若電流表示數(shù)為零，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，而與電壓表并聯(lián)的支路斷路了；

(4)根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動的方向；

(5)根據(jù)電流表選用小量程確定分度值并讀數(shù)，由歐姆定律得出電路中的總阻值；

(6)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得出變阻器分得的電壓，由根據(jù)分壓原理求出當(dāng)接入25Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻。

(1)[1]在連接電路時開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)；

(2)[2]開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處的B端；

(3)[3]閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，則電路為斷路；而電壓表示數(shù)很大，說明電壓表兩接線柱到電源正負極之間是連通的，所以斷開的位置是R，即電阻R斷路；

(4)[4]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，所以滑動變阻器的滑片應(yīng)向右移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V，即接入電路中的電阻應(yīng)變大；

(5)[5]實驗過程中，電流表的示數(shù)如圖所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.2A，由歐姆定律可知，此時電路中的總阻值為：

；

(6)[6]每次控制電阻的兩端電壓為2.5V時，電源電壓為4.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，滑動變阻器需要承擔(dān)電壓為2V，實驗中R的阻值最大為25Ω，利用串聯(lián)分壓公式：

，

可得R滑=20Ω。