Question

【題目】小明在“探究電流與電阻的關系”時，用到如下器材：電源6V，電流表、電壓表各1只，、、和的電阻各一個，滑動變阻器（“”），開關1個，導線若干。

(1)如圖甲是小明的電路圖。閉合開關前，發現電流表指針如圖乙所示，原因是_____；

(2)當接電阻時，電壓表的示數是，后來將的電阻換成的電阻接入電路時，電壓表的示數將_____（選填“大于”、“小于”或“等于”），此時要移動變阻器滑片P，其目的是：_____。

(3)小明完成了5Ω、10Ω、15Ω的三次實驗后，第四次用20Ω做實驗時發現，無論怎樣移動滑片都不能將電壓表調到3V，為了完成第四次實驗他可以_____。

Answer 1

【答案】電流表未調零 大于 使定值電阻兩端的電壓仍保持3V不變 將5Ω（或10Ω、或15Ω）的定值電阻串聯在電路中

【解析】

(1)[1]閉合開關前，發現電流表指針如圖乙所示，原因是：電流表未調零；

(2)[2]R與變阻器串聯，當R接5Ω電阻時，電壓表的示數是3V，后來將5Ω的電阻換成10Ω的電阻接入電路時，由分壓原理，電壓表的示數將大于3V；

[3]此時要移動變阻器滑片P，其目的是：使定值電阻兩端的電壓仍保持3V不變；

(3)[4]電阻兩端的電壓始終保持UV=3V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：

；

變阻器分得的電壓為電壓表示數的1倍，根據分壓原理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：

；

故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少20Ω的滑動變阻器，由電阻的串聯規律，串聯的最小電阻：

；

故為了完成第四次實驗他可以將5Ω（或10Ω、或15Ω）的定值電阻串聯在電路中。