Question

【题目】如图甲是小明探究“电流一定时，电压与电阻关系”的实验电路图．已知电源电压U=15V，滑动变阻器上标有“20Ω 3A”（实际最大阻值略小于20Ω），实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω．
（1）电流表的量程应选A．
（2）小明实验时尝试在ab间接入5Ω、10Ω、15Ω或20Ω电阻，并调节滑动变阻器，使电路中的电流控制在图乙所示的数值不变．但他发现当ab间接Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据．
（3）为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应改成控制在A最合理．

Answer 1

【答案】
（1）0～3
（2）20
（3）0.70
【解析】解：（1）当定值电阻为5Ω，且滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大， 根据欧姆定律可得，电路中的最大电流I= = =3A，所以电流表的量程为0～3A；（2）由图乙可知，电流表的分度值为0.1A，示数为0.8A，
当电流表的示数为0.8A时，电路中的总电阻R= = =18.75Ω＜20Ω，
所以，当ab间接20Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据；（3）当定值电阻为20Ω时，电路中的最大电流Imax= = =0.75A，
当定值电阻为5Ω时，电路中的最小电流Imin= = =0.6A，
因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20Ω，且电流表的分度值为0.1A，
所以，为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在0.70A最合理．
故答案为：（1）0～3；（2）20；（3）0.70．
（1）根据欧姆定律求出电路中的最大电流确定电流表的量程；（2）根据电流表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出电压表的示数，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，然后判断不符合实验要求的电阻；（3）当定值电阻为20Ω时，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，当定值电阻的阻值为5Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后结合电流表的分度值确定电路中控制的最合理电流．