Question

【題目】物理興趣小組的同學們在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗中，設(shè)計了如圖所示的電路。已知電源電壓為4.5V保持不變，所給的定值電阻的阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω，不同的定值電阻兩端的控制電壓恒為2.5V。

（1）在連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)；
（2）他們在電路連接好后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有明顯示數(shù)，且電路中只有一處故障，則故障原因可能是；
（3）實驗中，他們將10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后，同時應(yīng)將滑動變阻器R2的滑片P向端移動到適當位置；（選填“A”或“B”）
（4）為了使所給的四個定值電阻都能進行實驗，滑動變阻器R2的最大阻值至少應(yīng)為Ω．

Answer 1

【答案】
（1）斷開
（2）R1短路
（3）B
（4）32
【解析】解：（1）連接電路時，為了安全起見，開關(guān)必須斷開；（2）電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表被短路，因此與電壓表并聯(lián)的R1發(fā)生了短路；（3）將10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后，兩端的電壓將變大，所以電壓表的示數(shù)大于2.5V；要減小電阻兩端的電壓，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，使滑動變阻器兩端電壓變大，故將滑片向B端滑動；（4）探究電流和電阻的關(guān)系，需保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，根據(jù)串分壓的知識，當導(dǎo)體電阻為40Ω時，所需滑動變阻器的阻值最大；由歐姆定律可知，電路中的電流：I= = =0.0625A；滑動變阻器接入電路的最大阻值：R最大= = =32Ω。
所以答案是：（1）斷開；（2）R1短路；（3）B；（4）32。