Question

在探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”的实验中 

(1)图示是甲小组连接的部分实物连接图．请完成实物电路的连接

(2)实验室中的电压表的电阻很大，通常在1 k～5 k之间．在本实验中，乙小组所用的定值电阻的阻值约为2 k，则用电压表测出的定值电阻两端的电压U₁与拆下电压表后定值电阻两端的电压U₂相比较，哪个大？__________    ．

(3)在本实验中，如果所用的电源的电压是12 V，定值电阻的阻值是10，且通过定值电阻的电流不能超过0.5 A．

实验室中有4个滑动变阻器可供选择，4个滑动变阻器上分别标有“5 2 A ”“20 1.5 A ”“50 1 A”“l00 0.2 A”．

请你通过分析，说明实验中应该选择哪个滑动变阻器．

Answer 1

(1)电路连接如图所示 

(2)U₂大 

(3)通过定值电阻最大电流为0.5 A，电阻两端最大电压U=IR=0．5×10=5 V．

 若用“5  2 A”时，电路中最小电流I₁=U／(R+R₁)=l2／(10+5)=0．8 A>0．5 A，不选用．

    若用“20 1.5 A”时，电路中最小电流I₂=U／(R+R₂)=l2／(10+20)=0．4A，电阻两端最小电压U₂=I₂R=0．4×10=4 V，电阻两端电压变化范围是4 V～5 v．

    若用“50 1 A”时，电路中最小电流I₃=U／(R+R₃)=l2／(10+50)=0．2A，电阻两端最小电压U₃=I₃R=0．2×10=2 V，电阻两端电压变化范围是2 V～5 V．

    若用“100  0．2 A”时，电路中最小电流I₄=U／(R+R₄)=l2／(10+100)=0．11A，电阻两端最小电压U₄=I₄R=0．11×10=1.1V，为了不超过滑动变阻器允许通过的最大电流0．2 A，电阻两端最大电压U′₄=I′₄R=0．2×10=2V，电阻两端电压变化范围是l．1 V～2 v． 

若使用“20 1.5 A”和“100  0.2 A”的滑动变阻器，电阻两端电压变化范围分别是4 V～5 V和1．1 V～2 V，其电压变化范围较小，取点范围小．不利于得出规律，所以不选用．若使用“50  1 A”时，电阻两端电压变化范围是2 V～5 V，电压变化范围最大，实验时可供取点范围大，有利于得出规律，因此选用．