Question

6．小明利用如圖甲所示的電路探究“電流跟電阻的關系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω．
（1）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，而電壓表有示數(shù)，原因可能是電阻斷路；
（2）排除故障后，進行實驗，實驗中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流隨電阻R變化的圖象；

①由圖象丙可以得出結(jié)論：電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比；
②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關，電壓表的示數(shù)將會變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），此時應該向左（選填“左”或“右”）移動滑片，使電壓表示數(shù)為2V，然后讀出電流表的示數(shù)；
（3）實驗室提供了三個不同規(guī)格的滑動變阻器：A：“30Ω  2A”，B：“50Ω  1A”，C：“100Ω，0.1A”，要完成整個實驗，應該選取滑動變阻器B．（填代號）

Answer 1

分析 （1）電流表無示數(shù)，可能是電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（2）分析圖象中電流隨電阻的變化，得出電流和電阻的反比例關系；將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時，電路中的總電阻變大，電路中的電流減小，滑動變阻器兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)變大；要探究電流和電阻之間關系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，為保證電阻兩端的電壓不變，要通過調(diào)節(jié)滑片，使滑動變阻器兩端的電壓變大，從而使電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼闹担?br />（3）實驗中電壓表的示數(shù)2V不變，根據(jù)歐姆定律求出電阻為5Ω、10Ω、20Ω時電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點求出滑動變阻器接入電路的電阻即可得出所選取滑動變阻器的規(guī)格．

解答 解：（1）電流表無示數(shù)，則電路有斷路處，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路．
（2）由圖象知，電流和電阻的乘積為一定值，可得電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比；將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小，滑動變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓變大；要探究電流和電阻之間關系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，所以應調(diào)節(jié)滑片向左移動，增大滑動變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)達到2V時，讀取電流表示數(shù)；
（3）電壓表的示數(shù)2V不變，R的阻值為5Ω、10Ω、20Ω時，根據(jù)I=$\frac{{U}_{R}}{R}$可得，對應的電流依次為0.4A、0.2A、0.1A，
因為電路中電流大于0.1A，所以不選C；
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，根據(jù)R_滑=$\frac{{U}_{R}}{I}$可得，滑動變阻器接入電路的電阻依次為10Ω、20Ω、40Ω，因此A規(guī)格滑動變阻器的阻值范圍太小，所以不選A；而B規(guī)格的滑動變阻器符合要求，故選B．
故答案為：
（1）電阻斷路；
（2）電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比；變大；左；2；
（3）B．

點評 本題考查電流與電阻的關系、滑動變阻器的調(diào)節(jié)等等問題，由圖象丙找出電流與電阻的對應關系、熟練掌握串聯(lián)電路特點與歐姆定律是正確解題的關鍵．