Question

14．小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中4个点．

（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表示数；
（2）根据甲乙两个图的信息，在丙图中，用笔线代替导线，将电压表和滑动变阻器正确连入电路；
（3）实验中，他所选择的变阻器是A（选填序号）；
A．50Ω  2A       B．20Ω  1A      C．10Ω  0.5A
（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是电压；
（5）实验过程中，如果出现了电流表示数几乎为0，电压表示数接近电源电压，电路发生的故障可能是：R断路．

Answer 1

分析 （2）研究通过导体的电流与导体的电阻的关系时，应控制电压表的示数不变，由图乙给出的点和欧姆定律求出电压表的示数，据此选择量程，然后把电压表并联在乙图中定值电阻的两端；
（3）根据图乙可知实验中的最小电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值即可确定滑动变阻器的规格；
（4）阴影部分为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值；
（5）电压表的表示数接近6V说明电压表的两接线柱与电源之间是通路，电流表的示数为0说明电路断路，即电压表并联部分断路．

解答 解：（2）由图乙所给出的点可知，电压表的示数为2V不变，所以电压表的量程为0～3V，然后把电压表并联在乙图中定值电阻的两端，如下图所示：

（3）由图乙可知，实验中当R=20Ω时，I=0.1A，则电压表的示数U_R=IR=0.1A×20Ω=2V，因R和R′串联，故滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，则R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω，所以，滑动变阻器的规格为A；
（4）阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S=U=IR=0.2A×10Ω=2V，即测量的是电压；
（5）电流表的示数为0说明电路断路，电压表的示数接近6V说明电压表的两接线柱与电源之间是通路，故电压表并联部分断路，即R断路．
故答案为：（2）如上图所示；（3）A；（4）电压；（5）R断路．

点评 本题从实验的操作、实物图的连接、滑动变阻器的选择、欧姆定律的应用、电路故障的判断等方面较为综合的考查了学生对实验的了解情况，从中加强了学生综合能力的培养，是一道不错的实验题．