小华为了探究“电流与电阻的关系”设计了如图*所示的电路，其中电源电压恒为3V，Rx的备选电阻有5Ω、10Ω、1...

问题详情：

小华为了探究“电流与电阻的关系”设计了如图*所示的电路，其中电源电压恒为3V，Rx的备选电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个。

(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______（选填“a”或“b”）端；试触时，发现电流表指针偏转到如图乙所示位置，说明电流表正、负接线柱______；

(2)排除故障后，小华将5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到某一位置，此时电流表的示数如图*所示，电路中的电流为_______A；

(3)小华将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后，若不调节滑动变阻器，电压表示数会______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；

(4)小华依次把四个备选电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V不变，那么滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是______Ω。

【回答】

b    相反    0.2    变大    2.5~10   

【详解】

(1)闭合开关前，应将变阻器的滑片置于阻值最大的位置，即b端。

由图乙知，试触时，电流表的指针反向偏转了，这是电流表正负接线柱接反了。

(2)由题意知，电源电压为3V，则通过电路的最大电流

所以电流表的量程应选择0~0.6A，所以由图*知，电流表的示数为0.2A，即此时电路中的电流为0.2A。

(3)将10Ω的电阻替换5Ω的电阻，而滑片的位置保持不变，据串联电路的特点知，定值电阻的阻值变大，其两端的电压将变大。

(4)在实验探究中，定值电阻两端的电压保持为2V，则变阻器两端的电压

U=3V-2V=1V

当备选电阻接入的是5Ω时，变阻器接入电路的阻值最小，据串联电路的特点有

5Ω∶Rmin=2V∶1V

那么变阻器接入电路的最小阻值

Rmin=2.5Ω

当备选电阻接入的是20Ω时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有

20Ω∶Rmax=2V∶1V

那么变阻器接入电路的最大阻值

Rmax=10Ω

所以变阻器接入电路的阻值变化范围是

2.5Ω~10Ω

知识点：电流与电压和电阻的关系

题型：实验,探究题