Question

（2012?溧水縣二模）小紅利用如圖所示的電路探究“電流與電阻的關系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω，實驗中控制電阻R兩端的電壓為2V不變．
（1）為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于

40

Ω的滑動變阻器；
（2）實驗中將定值電阻R的阻值由5Ω依次更換為10Ω、20Ω，為使電壓表的示數不變，則每次閉合開關后都應該將滑動變阻器的滑片P依次向

右

移（選填“左”或“右”）．

Answer 1

分析：（1）找出實驗時電路的最小電流，由串聯電路的特點及歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，據此確定滑動變阻器的最大阻值．
（2）定值電阻增大時，兩端電壓相應增大，為保持電壓一定，必須調節滑動變阻器滑片，改變電路中的電流，保持電壓表示數不變．

解答：解：（1）實驗中控制電阻R兩端的電壓為2V不變，因此電路的最小電流I=

2V

20Ω

=0.1A，
此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，滑動變阻器接入電路的阻值R_滑′=

U滑

I

=

4V

0.1A

=40Ω，
∴滑動變阻器的阻值不能小于40Ω．
（2）將定值電阻R的阻值由5Ω依次更換為10Ω、20Ω，時，兩端電壓相應增大，為保持電阻兩端電壓不變，必須使電路中的電流減小，也就是滑動變阻器接入電路的電阻相應增大，由圖知，滑片必須向右移動．
故答案為：（1）40；（2）右．

點評：（1）在探究電流與電壓和電阻的關系時，采用的是控制變量法的思想，探究“電流與電阻的關系”時控制電阻兩端的電壓不變；
（2）定值電阻更換時，滑動變阻器的滑片要相應移動，以保持定值電阻兩端的電壓不變．