如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压保持6V不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。实验中,先在a、b两点间接入10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为4V,记下此时电流表的示数,接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( )

- A.20Ω和50Ω
- B.40Ω和60Ω
- C.20Ω和40Ω
- D.20Ω和60Ω
答案
正确答案:C
知识点:动态电路分析

探究“电流与电阻的关系”应控制电阻两端的电压一定。
接入10Ω的电阻后,电压表示数为4V,则更换电阻后,应保证电压表示数一直为4V。
根据串联电路电压规律可得,电阻R两端电压为4V,则滑动变阻器两端电压应该为2V。由于串联电路中电流处处相等,即,则
。
由于滑动变阻器的阻值最大为20Ω,故R最大只能为40Ω,
若R大于40Ω,则滑动变阻器无法调节使电压表示数为4V;
为保护电路,电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流1A,根据欧姆定律可知,电路中的总阻值不能小于6Ω,且由于R=2RP,故RP最小为2Ω,R最小为4Ω。
所以R的范围应该为4Ω~40Ω。
故C选项正确。

略
