Question

1．小亮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B（选填序号）
A．变阻器滑片     B．电压表示数      C．电流表示数
（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，他所选择的变阻器是C（选填序号）
A．20Ω　0.5A    B．30Ω　1A    C．50Ω　1A
（4）乙图中阴影部分面积表示的物理量是电压；
（5）当另一个同学在按步骤做时，他也先选一个“5Ω”的电阻，测得电流表示数为0.2A，当换“10Ω”来做时，发现电流表的示数不是0.1A，（不考虑温度对电阻的影响），你认为电流表的读数将会是大于（填“大于”、“小于”）0.1A，那么滑片应该向右 移动（选填“左”、“右”）．

Answer 1

分析 （1）探究电流与电阻的关系时，应改变电阻阻值，移动滑动变阻器滑片，注意观察电压表示数，保持电阻两端电压不变；
（2）电压表并接在电阻两端；
（3）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；
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）由欧姆定律可知，当电压一定时，电路电流与电阻阻值成反比，
探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，电阻阻值由3Ω更换为10Ω后，电阻阻值变大，分压变大，滑动变阻器分压变小，为保持电阻电压不变，应移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，减小电阻两端电压，以便使电阻两端电压保持不变，根据电路图确定滑片的移动方向．

解答 解：（1）研究通过导体的电流与导体电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，更换电阻后为保持电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表示数；
（2）电压表并接在电阻两端，如下图：

（3）由图乙可知，电压表的示数U_R=0.2A×10Ω=2V，
实验中的最小电流I=0.1A，此时滑动变阻器连入阻值最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω，
所以，滑动变阻器的规格为C；
（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）由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，以5欧电阻做实验时，电压是U₁=I₁R₁=0.2A×5Ω=1V；当换为10欧电阻时，10欧电阻两端电压增大，大于1V的电压除以10欧的阻值，故电流表的读数将会大于0.1A，因此当换“10Ω”来做时，发现电流表的示数不是0.1A，电流表的读数将会是大于0.1A．
定值电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻分压变大，大于原来的电压，为保持定值电阻两端电压不变，应向右移动滑动变阻器滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，使定值电阻两端电压减小到原来的值，保持电阻两端电压不变；因此为使电流表的读数变为0.1A，变阻器滑片应该向右移动．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）电压；（5）大于； 右．

点评 本题考查了实物电路的连接、滑动变阻器的使用和实验中的注意事项；关于电路的连接方法及注意的问题，是电学中的基础，应掌握熟练；电流与电压和电阻有关，所以在探究过程中应用到控制变量法．