Question

6．某同學(xué)用圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”，電源電壓恒為3V．
（1）閉合開關(guān)后，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，原因可能是C．
A．電流表斷路　　　 B．電壓表斷路     C．R₁斷路　　 　 　D．R₂斷路
（2）探究電流與電壓的關(guān)系時，應(yīng)保持R₁不變（選填“R₁”或“R₂”）．
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時，當R₁的阻值是2Ω時，電流表示數(shù)是1.0A；要使電流表示數(shù)是0.5A，R₁的阻值是4Ω；多次測量后，作出的I-R₁圖象是圖乙中的D．
（4）該同學(xué)為研究可變電阻功率的變化規(guī)律，他將R₁換成阻值為5Ω的定值電阻，把R₂換成阻值范圍是0～10Ω的電阻箱．實驗中R₂從1Ω逐漸調(diào)大到10Ω，實驗數(shù)據(jù)如下表．當R₂消耗的功率最大時，其電阻約為B．
A.4Ω　　　   B.5Ω　　　  C.6Ω　　　  D.4Ω和6Ω

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
R2/Ω	1	2	4	6	8	10
I/A	0.50	0.43	0.33	0.27	0.23	0.20
P2/W	0.25	0.37	0.44	0.44	0.42	0.40

Answer 1

分析 （1）電流表無示數(shù)，則電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（2）要探究電流和電壓的關(guān)系，應(yīng)保持電阻不變；
（3）在探究電流和電阻的關(guān)系時，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)歐姆定律進行分析；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論．

解答 解：（1）電流表無示數(shù)，則電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的R₁斷路；
（2）由圖知，該實驗是探究R1的電流和電壓、電阻的關(guān)系，所以探究電流與電壓的關(guān)系時，應(yīng)保持R₁不變；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，由題意知，U=IR=1.0A×2Ω=2V，所以要使電流表示數(shù)是0.5A，
R₁的阻值是R′=$\frac{U}{I′}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
電壓不變，電流與電阻成反比，圖象應(yīng)為D；
（4）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，電阻R₂由1Ω至4Ω之間功率變大，由6Ω至10Ω之間的功率減小，4Ω與6Ω的功率相等，可知當R₂的阻值為5Ω時，功率最大．
故答案為：（1）C；（2）R₁；（3）4；D；（4）B．

點評 電流與電壓和電阻有關(guān)，所以在探究過程中應(yīng)用到控制變量法，關(guān)于電路的連接方法及注意的問題，是電學(xué)中的基礎(chǔ)，應(yīng)掌握熟練，在分析數(shù)據(jù)時注意控制變量法的應(yīng)用，若比值是定值，則為正比例，若乘積是常數(shù)，則為反比例函數(shù)，同時要掌握反比例函數(shù)和正比例函數(shù)圖象．