Question

如圖是研究電流與電阻關系的實驗電路圖．閉合開關前滑動變阻器的滑片應滑至

 

（選填“a”或“b”）端；實驗過程中，當電阻R₁=5Ω換成電阻R₂=10Ω時，為使R₁兩端的電壓保持不變，滑片應向

 

（選填“a”或“b”）端滑動．

Answer 1

分析：從使用滑動變阻器的注意事項可知，閉合開關前滑動變阻器的滑片應位于其最大阻值處，因此確定滑片位于ab兩端哪個位置時阻值最大是解決問題的核心．
研究導體中的電流與電阻的關系，由控制變量法的思路可知，需要保證導體兩端的電壓不變，當電路中的電阻由5Ω換成10Ω時，分析定值電阻兩點之間的電壓怎樣變化是此題的解題思路．

解答：解：由圖可知，當滑片位于b端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大．
在滑動變阻器的電阻值Rp不變的情況下，電路中由于將5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻，使整個電路的電阻值R_總增大．利用公式I=

U

R

可知，電路中的總電流I減小．此時滑動變阻器兩端的電壓Up=IRp，由于Rp不變，I減小，導致了Up的減小，而定值電阻兩點之間的電壓等于總電壓減去滑動變阻器兩端的電壓，由于滑動變阻器兩端的電壓減小導致了定值電阻兩點之間的電壓增大，所以要減小定值電阻兩點之間的電壓．根據公式U₂=IR₂可知，R₂為10Ω不變，只能減小電路中的電流，所以要使電路中的電阻增大，即滑片P向右即b端移動增大電阻．
故選B；b．

點評：研究導體中的電流與電阻的關系時，怎樣調節才能保證導體兩端的電壓不變，是此題的關鍵．