Question

11．小袁利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”的实验，已知电源电压为6V，请根据要求回答下列问题．

（1）根据图甲用笔画线代替导线，将图乙中实物电路连接好．（滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数变小）
（2）探究“电流与电阻的关系”实验中将实验所得数据画出丙图所示图象，当将R₁从10Ω换成20Ω时，滑片要向右移动，图中阴影部分面积表示的物理量是电压；现有如下滑动变阻器可供选择，那么最合适的滑动变阻器应选择B（选填“A”、“B”或“C”）．
A．5Ω、2A  B．50Ω、1A  C．1000Ω、1A．

Answer 1

分析 （1）将滑动变阻器一上一下串联在电路中，滑片P向右移动时，电流表示数变小，说明其电阻变大，由此选择接线柱；
（2）探究“电流与电阻的关系”实验应保持定值电阻两端电压不变，根据欧姆定律及串联分压的知识分析滑动变阻器的情况；
先明确纵坐标和横坐标表示的物理量，再分析阴影部分的意义．

解答 解：（1）由图甲知，应再接滑动变阻器的A接线柱，如图所示：

（2）将10Ω换成20Ω时，若滑片不动电路的总电阻变大电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，电压表的示数就会变大，为了使电压表的示数保持不变，应使滑动变阻器的电压增大故滑片应向右端移动；
图象中横坐标表示电阻，纵坐标表示电流阴影部分的面积等于IR，表示的物理量是电压；
由题意知，电源电压为3×1.5V=4.5V；
由图象知，电阻两端的电压U=IR=0.2A×10Ω=2V
当电阻为20Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4.5V-2V}{0.1A}$=25Ω，A最大阻值太小，C最大阻值太大，B合格．
故答案为：（1）见上图；（2）右；电压；B．

点评 题是探究电流和电阻的关系，注意控制变量法在此实验中的应用，同时考查了电压表的连接及串分压在本题中的应用．其中的难点就是查找判断滑动变阻器的规格，关键是分析出定值电阻两端的电压值．