Question

18．小敏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)滑動變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應(yīng)的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中．

（1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應(yīng)注視B（選填序號）；
A．變阻器滑片       B．電壓表示數(shù)       C．電流表示數(shù)
（2）在丙圖中，用筆線代替導(dǎo)線，將電壓表正確連入電路；
（3）實驗中，他所選擇的變阻器是C（選填序號）；
A．10Ω0.5A       B．20Ω1A         C．50Ω2A
（4）乙圖中陰影部分面積表示的科學(xué)量是電壓；
（5）實驗過程中，如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近6V，電路發(fā)生的故障可能是電阻R斷路．

Answer 1

分析 （1）實驗研究的是電流與電阻的關(guān)系，因此必須控制電阻兩端的電壓值一定，所以眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，移動滑片保持電壓表示數(shù)不變；
（2）根據(jù)圖乙讀出任意一組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律求出實驗中保持的電壓表示數(shù)，據(jù)此確定電壓表的量程，且與定值電阻并聯(lián)；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的阻值即可確定滑動變阻器的規(guī)格；
（4）陰影部分為電流和電阻的乘積，應(yīng)該為定值電阻兩端的電壓值；
（5）電壓表由示數(shù)說明電壓表與電源之間是通路，電流表無示數(shù)說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?/p>

解答 解：（1）探究電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系時，在不斷的改變定值電阻的同時，必須不斷的移動滑動變阻器，使得電壓表的示數(shù)是一個定值，
故在移動滑片的同時，眼睛觀察電壓表的示數(shù)，故選B；
（2）由圖乙可知，實驗中的最小電流I=0.1A，對應(yīng)的電阻為20Ω，
由I=$\frac{U}{R}$可得，實驗中保持電壓表不變的示數(shù)：
U_R=IR=0.1A×20Ω=2V，
則電壓表的量程為0～3V，且與定值電阻并聯(lián)，如下圖所示：

（3）電壓表的示數(shù)U_R=2V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，
滑動變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω，
所以，滑動變阻器的規(guī)格為C；
（4）陰影部分為橫、縱坐標(biāo)的乘積，即陰影部分的面積為：
S=U=IR=0.2A×10Ω=2V，即測量的是電壓，示數(shù)為2V；
（5）電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近6V，說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦�，兩端無電壓，電路發(fā)生的故障可能是電阻R斷路．
故答案為：
（1）B；
（2）如上圖所示；
（3）C；
（4）電壓；
（5）電阻R斷路．

點評 本題從實驗的操作、滑動變阻器的選擇、電壓表量程的選擇和連接、歐姆定律的應(yīng)用、電路故障的判斷等方面較為綜合的考查了學(xué)生對實驗的了解情況，從中加強了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，是一道不錯的實驗題．