Question

8．小敏同學(xué)用如圖甲所示的電路圖研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，電源電壓恒為6V，電流表、電壓表完好．改變電阻R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，保持R兩端的電壓不變，記下4次實驗相應(yīng)的電流和電阻值，描繪在圖乙中．

（1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應(yīng)注視B（選填序號）．
A．滑動變阻器的滑片    B．電壓表的示數(shù)    C．電流表的示數(shù)
（2）實驗中，她所選擇的滑動變阻器應(yīng)是C （選填序號）．
A．10Ω   0.5A    B．20Ω   1A    C．50Ω   2A
（3）實驗過程中，如果出現(xiàn)了電流表有示數(shù)，而電壓表示數(shù)為0，則電路發(fā)生的故障可能是電阻R短路．
（4）乙圖中陰影部分面積表示的科學(xué)量是電阻R兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）實驗研究的是電流與電阻的關(guān)系，因此必須控制電阻兩端的電壓值一定，所以眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，移動滑片保持電壓表示數(shù)不變；
（2）根據(jù)圖乙可知實驗中的最小電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的阻值即可確定滑動變阻器的規(guī)格；
（3）電流表有示數(shù)，則未發(fā)生斷路，電壓表無示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路短路；
（4）陰影部分為電流和電阻的乘積，應(yīng)該為定值電阻兩端的電壓值．

解答 解：（1）實驗研究的是電流與電阻的關(guān)系，因此必須控制電阻兩端的電壓值一定，所以眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，移動滑片使電壓表示數(shù)保持不變；
（2）由圖乙可知，實驗中的最小電流I=0.1A，對應(yīng)的電阻為R=20Ω，
所以，此時電壓表的示數(shù)U_R=IR=0.1A×20Ω=2V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω＞20Ω，
所以，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω   2A”，故選C；
（3）電流表有示數(shù)，說明未發(fā)生斷路，電壓表的表示數(shù)接近0，說明電阻R兩端無電壓，即電阻R短路；
（4）陰影部分為橫、縱坐標(biāo)的乘積，即陰影部分的面積為：S=U=IR=0.2A×10Ω=2V，即表示的是電阻R兩端的電壓．
故答案為：（1）B；（2）C；（3）電阻R短路；（4）電阻R兩端的電壓．

點評 本題從實驗的操作、滑動變阻器的選擇、歐姆定律的應(yīng)用、電路故障的判斷等方面較為綜合的考查了學(xué)生對實驗的了解情況，從中加強了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，是一道不錯的實驗題．