如图在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将10Ω的...
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如图在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将10Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.用5Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B.用5Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C.用20Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D.用20Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
【回答】
D
【分析】根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上不同的电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向,再分析总电阻的变化,利用欧姆定律分析电流表的示数变化。
解:由图知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
当将10Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V;
AB、用5Ω电阻替换,即R的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压减小;为了控制它两端电压不变(即电压表示数不变),应减小变阻器两端的电压来增大R两端的电压,根据串联电路分压规律可知,需要减小滑动变阻器的电阻,即滑片P应向左端移动,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故AB错误;
CD、用20Ω电阻替换,即R的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压变大;为了控制它两端电压不变,应增大变阻器两端的电压来减小R两端的电压,根据串联电路分压规律可知,需要增大滑动变阻器的电阻,即滑片P应向右端移动,由于总电阻增大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即即电流表示数变小,故C错误,D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了控制变量法的应用、串联电路的分压规律,利用好分压规律是解题的关键。
知识点:欧姆定律单元测试
题型:选择题
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