Question

6．小科用如圖甲所示的電路圖，研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，電源電壓恒為6V．改變電阻R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應(yīng)的4次實(shí)驗(yàn)的電流和電阻值，描繪在乙圖中．
（1）實(shí)驗(yàn)過程中，移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視C（選填序號(hào)）；
A．變阻器滑片    B．電流表示數(shù)     C．電壓流表示數(shù)
（2）實(shí)驗(yàn)中，他所選擇的變阻器是C（選填序號(hào)）；
A．10Ω 0.5A       B．20Ω 1A      C．50Ω 2A
（3）乙圖中陰影部分面積表示的科學(xué)量是電壓；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)R用10歐電阻改換成15歐電阻后，此時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)向右（選填“左”或“右”，以圖甲的滑動(dòng)變阻器為例）移動(dòng)，才能達(dá)到目的．

Answer 1

分析 （1）研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變；
（2）由圖乙，根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，求電壓表示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的電壓，
根據(jù)分壓原理求出當(dāng)選用最大的20Ω定值電阻時(shí)，變阻器連入電路中阻值，確定變阻器的規(guī)格；
（3）根據(jù)U=IR分析；
（4）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向．

解答 解：（1）研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，實(shí)驗(yàn)過程中，移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù)，選C；
（2）由圖乙，根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，電壓表示數(shù)：
U_表=IR=0.2A×10Ω=2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：
U_滑=U-U_表=6V-2V=4V，變阻器分的電壓是電壓表示數(shù)的$\frac{4V}{2V}$=2倍，當(dāng)選用最大的20Ω定值電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中阻值為：
2×20Ω=40Ω，
故選用50Ω 2A的變阻器，即C；
（3）乙圖中陰影部分面積，等于電流與電阻之積，因U=IR，故表示的科學(xué)量是電壓；
（4）根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻R由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)不變．
故答案為：（1）C；（2）C；（3）電壓；（4）右．

點(diǎn)評(píng) 本題研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，考查控制變量法、對(duì)器材的要求及操作過程，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的運(yùn)用．