Question

小敏用图甲电路研究导体中的电流与电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，保持R两端的电压不变，记下四组电流I与对应的电阻R的数据，并用黑点描在乙图中．
（1）实验过程中，移动变阻器的滑片时，眼睛应注视______（选填序号）．
A．变阻器的滑片　　　B．电压表示数　　　 C．电流表示数
（2）本实验中，所用滑动变阻器的最大电阻不得低于______Ω．
（3）分析图乙的数据，可得实验结论：______．
（4）乙图中“涂黑”部分面积表示的物理含义是：______．

Answer 1

解：（1）研究导体中的电流与电阻的关系，要保持电阻两端的电压不变，所以在移动变阻器的滑片时，眼睛应注视电压表的示数．
（2）由于电阻R两端的电压不变，由图象知，当电阻为20Ω时，滑动变阻器的电阻是整个过程所需的最大值，由图象知，I=0.1A，所以U=IR=0.1A×20Ω=2V
U′=6V-2V=4V
由串分压的知识得
U：U′=R：R′
2V：4V=20Ω：R′
解得R′=40Ω
（3）由图知，电压不变，电阻增大，电流减小，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，可见导体两端的电压相同时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比．
（4）乙图中“涂黑”部分面积等于电流与电阻的积，所以是电阻两端的电压．
故答案为：（1）B；（2）40；（3）导体两端的电压相同时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比；（4）电阻R两端的电压．
分析：（1）要研究导体中的电流与电阻的关系，需保持导体两端的电压不变．
（2）根据串分压的知识，串联电路中的电阻越大，分得的电压越多．当电阻的阻值最大时，滑动变阻器的阻值要求也最大．
（3）根据图象分析电流和电压的变化情况得出结论．电压不变，电流和电阻成反比．
（4）涂黑的部分是一个长方形的面，其面积等于长×宽，即电流和电阻的乘积，所以是电压．
点评：此题是探究导体中的电流与电阻的关系，考查了控制变量法的应用及串分压的知识的应用．此题的不同之处将以往的表格数据画图象变成了由图象得数据，关键是能够从图象各定点中得出所测的几组电流、电阻值．