Question

3．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．

（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表示数，使电压表示数为2伏．
（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；
（3）实验中，他所选择的变阻器规格应是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，如果发现滑动变阻器接线柱接触不良，则电流表、电压表示数分别是0和0．

Answer 1

分析 （1）研究通过导体的电流与导体电阻的关系，应控制电压不变，改变电阻；
（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；
（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；
（5）实验过程中，现滑动变阻器接线柱接触不良，则整个电路断路，电流表、电压表均无示数

解答 解：（1）由图乙可知，R=20Ω时，I=0.1A，故电阻R两端的电压U=IR=0.1A×20Ω=2V，所以移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表示数，使电压表示数为2V；
解：（1）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，把电压表并联在图中定值电阻的两端，如下图所示：

（3）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，则U′=6V-2V=4V
由串分压的知识得U：U′=R：R′，即2V：4V=20Ω：R′，解得R′=40Ω，BC的最大阻值太小，不符合题意，所以应该选择A；
（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．
（5）实验过程中，滑动变阻器接线柱接触不良，则整个电路断路，故电流表、电压表均无示数．
故答案为：（1）2；（2）如上图；（3）A；（4）电压；（5）0和0．

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．