Question

小敏用如圖甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關(guān)系，電源電壓恒為6V．改變電阻R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，記下相應(yīng)的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中．

（1）實驗中改變電阻R的阻值后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的目的是為了保持　　不變．

（2）乙圖中陰影部分面積表示的物理量是　　．

（3）實驗過程中，如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近6V，電路發(fā)生的故障可能是：　　．

（4）實驗中該同學將圖甲中A、B兩點間10Ω的電阻更換為20Ω的電阻，閉合開關(guān)后，若此時滑動變阻器的滑片還在上一次實驗的位置，下一步的操作應(yīng)當是向　　移動滑片，使電壓表的示數(shù)為　　V．

（5）實驗中，小敏所選擇的變阻器的規(guī)格是　　（選填序號）．

A．10Ω　0.5A B．20Ω　1A C．50Ω　2A．

Answer 1

（1）探究電流與電阻的關(guān)系時，需控制電阻兩端的電壓不變；

（2）首先判斷坐標軸中橫軸和縱軸代表的物理量，然后根據(jù)縱軸和橫軸代表物理量的乘積進行判斷；

（3）電流表示數(shù)為0，說明電路中有斷路；電壓表示數(shù)接近6V，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；

（4）先根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點確定定值電阻兩端電壓的變化，然后根據(jù)探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制定值電阻兩端電壓不變確定滑動變阻器兩端電壓的變化，進一步確定滑動變阻器接入電路阻值的變化，從而得出滑片移動的方向；

由圖乙讀出一組電流和電阻值，然后利用歐姆定律的變形公式U=IR即可求出電壓表的示數(shù)；

（5）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．

解答：

解：（1）探究電流與電阻的關(guān)系時，需控制電阻兩端的電壓不，因此滑動變阻器的作用是保持電壓表的示數(shù)不變；

（2）根據(jù)圖乙可知，橫軸表示電阻，縱軸表示電流，則陰影部分為橫、縱坐標的乘積；

即陰影部分的面積為：S=U=IRV，因此陰影部分面積表示的物理量電壓；

（3）電流表的示數(shù)為零，說明在電路中出現(xiàn)了斷路；電壓表示數(shù)等于電源電壓6V，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為R斷路；

（4）因為串聯(lián)電路起分壓作用，因此實驗中將A、B兩點間10Ω的電阻更換為20Ω的電阻時，定值電阻兩端電壓降變大，為了保持定值電阻兩端電壓不變，需增大滑動變阻器兩端電壓，因此增大滑動變阻器接入電路的阻值，故將滑片向右移動；

根據(jù)圖乙可知，當定值電阻為10Ω時，通過的電流為0.2A；由I=可知定值電阻兩端電壓：U=IR=0.2A×10Ω=2V；

（5）由圖乙可知，實驗中的最小電流I=0.1A，電壓表的示數(shù)U_R=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=可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：R_滑===40Ω，因此滑動變阻器的規(guī)格為C．

故答案為：（1）電壓表的讀數(shù)；（2）電壓；（3）R斷路；（4）右；2；（5）C．