Question

18．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．10Ω0.5A       B．20Ω1A         C．50Ω2A
（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为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是电阻R断路．

Answer 1

分析 （1）实验研究的是电流与电阻的关系，因此必须控制电阻两端的电压值一定，所以眼睛应注视电压表的示数，移动滑片保持电压表示数不变；
（2）根据图乙读出任意一组数据，根据欧姆定律求出实验中保持的电压表示数，据此确定电压表的量程，且与定值电阻并联；
（3）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）电压表由示数说明电压表与电源之间是通路，电流表无示数说明电压表并联部分断路．

解答 解：（1）探究电压一定时，电流与电阻的关系时，在不断的改变定值电阻的同时，必须不断的移动滑动变阻器，使得电压表的示数是一个定值，
故在移动滑片的同时，眼睛观察电压表的示数，故选B；
（2）由图乙可知，实验中的最小电流I=0.1A，对应的电阻为20Ω，
由I=$\frac{U}{R}$可得，实验中保持电压表不变的示数：
U_R=IR=0.1A×20Ω=2V，
则电压表的量程为0～3V，且与定值电阻并联，如下图所示：

（3）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，
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，示数为2V；
（5）电流表示数为0，电压表示数接近6V，说明电压表并联部分断路，两端无电压，电路发生的故障可能是电阻R断路．
故答案为：
（1）B；
（2）如上图所示；
（3）C；
（4）电压；
（5）电阻R断路．

点评 本题从实验的操作、滑动变阻器的选择、电压表量程的选择和连接、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．