Question

4．在“探究電流和電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，若電源電壓U=4.5V，接在定值電阻兩端的電壓表示數(shù)保持2V不變，小明同學(xué)想把手中的替換電阻5Ω、10Ω、20Ω都用上，他所選滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為（　�。�

• A． 25Ω 0.3A
• B． 30Ω 0.4A
• C． 20Ω 0.2A
• D． 50Ω 0.2A

Answer 1

分析 探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，根據(jù)歐姆定律可知電阻越大電流越小，求出接入不同電阻時(shí)的最小電流，再根據(jù)歐姆定律的變形公式求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值．再依據(jù)接入電路的電阻最小時(shí)，電路中的電流最大，據(jù)此解題．

解答 解：由歐姆定律的可知，電壓一定是電阻越大，電流越小，因此當(dāng)接入電路中的電阻為20Ω時(shí)，電路中的電流最�。篒=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；為了保持定值電阻兩端電壓為2V不變，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：U_滑=U_總-U=4.5V-2V=2.5V；故滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R_最大=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω；
當(dāng)接入電路中的電阻R'=5Ω時(shí)，電路中的電流最大：I_大=$\frac{U}{R'}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A，
即所選的滑動(dòng)變阻器的最大阻值不小于25Ω，允許通過(guò)的電流不小于0.4A；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，要掌握探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，須控制電阻兩端電壓不變．