Question

20．小敏用如圖甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體的電阻的關(guān)系，電源電壓值為6V，改變電阻R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器劃片，保持R兩端的電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在圖乙中．

（1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視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）在圖丙中，用筆畫線代替導線，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、10Ω  0.5A        B、20Ω   1A       C、50Ω   2A
（4）乙圖中陰影部分面積表示的物理量是電壓；它的值為2V；
（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A．
A、定值電阻斷路    B、定值電阻短路   C、滑動變阻器斷路    D、電源接觸不良．

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，所以眼睛應注視電壓表的示數(shù)，移動滑片保持電壓表示數(shù)不變；
（2）研究通過導體的電流與導體的電阻的關(guān)系時，應控制電壓表的示數(shù)不變，由圖乙給出的點和歐姆定律求出電壓表的示數(shù)，據(jù)此選擇量程，然后把電壓表并聯(lián)在乙圖中定值電阻的兩端；
（3）根據(jù)圖乙可知實驗中的最小電流，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，應該為定值電阻兩端的電壓值；
（5）電壓表的表示數(shù)接近6V說明電壓表的兩接線柱與電源之間是通路，電流表的示數(shù)為0說明電路斷路，即電壓表并聯(lián)部分斷路．

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)；
（2）由圖乙所給出的點可知，電壓表的示數(shù)為2V不變，所以電壓表的量程為0～3V，然后把電壓表并聯(lián)在乙圖中定值電阻的兩端，如下圖所示：

（3）由圖乙可知，實驗中的最小電流I=0.1A，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，
由I=$\frac{U}{R}$可得，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）電壓表的表示數(shù)接近6V說明電壓表的兩接線柱與電源之間是通路，電流表的示數(shù)為0說明電路斷路，
即電壓表并聯(lián)部分斷路，由選項可知A符合．
故答案為：（1）B；（2）如上圖所示；（3）C；（4）電壓；2V；（5）A．

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