Question

9．小敏用如圖甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關(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，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中．

（1）在連接電路過程中，開關(guān)應處于斷開狀態(tài)．
（2）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)
（3）根據(jù)小敏的實驗數(shù)據(jù)，電壓表應選擇0～3V的量程；
（4）實驗中將5Ω電阻換成10Ω電阻后，應將滑動變阻器的滑片P向右（填“左”或“右”）端移動，使用滑動變阻器的目的是保持定值電阻兩端電壓不變．
（5）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．

Answer 1

分析 （1）為防止發(fā)生短路，電路連接過程中，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)．
（2）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；
（3）根據(jù)圖象坐標軸所表示的量，應用歐姆定律分析答題；根據(jù)電阻兩端電壓確定電壓表量程；
（4）如果將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，運用控制變量法可知，研究電流與電阻的關(guān)系，需控制電壓為定值；滑動變阻器是靠改變接入電路中電阻絲的長度來改變阻值大小的；
（5）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；

解答 解：
（1）在連接電路過程中，開關(guān)應處于斷開狀態(tài)，可以防止電路因連線錯誤而發(fā)生短路燒毀電表和電源．
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時，必須控制電阻兩端的電壓值一定；在不斷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)；
（3）由圖乙可知，當R=20Ω時，I=0.1A，則電阻兩端的電壓U_R=IR=0.1A×20Ω=2V，故電壓表應該選擇0～3V量程．
（4）探究電流和電阻的關(guān)系，應保持電阻兩端的電壓不變，將5Ω電阻換成10Ω電阻后，電壓表的示數(shù)會變大，為使電壓表示數(shù)減小為原來的電壓值，則應增大變阻器兩端的電壓，應增大變阻器的阻值，所以應將滑片向右端移動；由前面分析可知，使用滑動變阻器的目的是保持定值電阻兩端的電壓不變；
（5）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＞20Ω，所以，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 2A”，即選C．
故答案為：
（1）斷開；（2）B；（3）0～3V；（4）右；保持定值電阻兩端的電壓不變；（5）C．

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)，是一道很好的實驗題．