Question

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，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中．

（1）实验中改变电阻R的阻值后，调节滑动变阻器的目的是为了保持　　不变．

（2）乙图中阴影部分面积表示的物理量是　　．

（3）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是：　　．

（4）实验中该同学将图甲中A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻，闭合开关后，若此时滑动变阻器的滑片还在上一次实验的位置，下一步的操作应当是向　　移动滑片，使电压表的示数为　　V．

（5）实验中，小敏所选择的变阻器的规格是　　（选填序号）．

A．10Ω　0.5A B．20Ω　1A C．50Ω　2A．

Answer 1

（1）探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端的电压不变；

（2）首先判断坐标轴中横轴和纵轴代表的物理量，然后根据纵轴和横轴代表物理量的乘积进行判断；

（3）电流表示数为0，说明电路中有断路；电压表示数接近6V，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；

（4）先根据串联电路分压的特点确定定值电阻两端电压的变化，然后根据探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端电压不变确定滑动变阻器两端电压的变化，进一步确定滑动变阻器接入电路阻值的变化，从而得出滑片移动的方向；

由图乙读出一组电流和电阻值，然后利用欧姆定律的变形公式U=IR即可求出电压表的示数；

（5）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．

解答：

解：（1）探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端的电压不，因此滑动变阻器的作用是保持电压表的示数不变；

（2）根据图乙可知，横轴表示电阻，纵轴表示电流，则阴影部分为横、纵坐标的乘积；

即阴影部分的面积为：S=U=IRV，因此阴影部分面积表示的物理量电压；

（3）电流表的示数为零，说明在电路中出现了断路；电压表示数等于电源电压6V，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为R断路；

（4）因为串联电路起分压作用，因此实验中将A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻时，定值电阻两端电压降变大，为了保持定值电阻两端电压不变，需增大滑动变阻器两端电压，因此增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右移动；

根据图乙可知，当定值电阻为10Ω时，通过的电流为0.2A；由I=可知定值电阻两端电压：U=IR=0.2A×10Ω=2V；

（5）由图乙可知，实验中的最小电流I=0.1A，电压表的示数U_R=2V，

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=可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：R_滑===40Ω，因此滑动变阻器的规格为C．

故答案为：（1）电压表的读数；（2）电压；（3）R断路；（4）右；2；（5）C．