Question

9．大山等同學(xué)按如圖甲所示電路來探究“通過電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系”．己知電源電壓為8V，定值電阻R．

（1）根據(jù)圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線．將圖乙中實物電路連接好．要求滑動變阻器滑片，向右移動時，電流表示數(shù)變�。�
（2）連接完電路后．閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表有示數(shù)，則故障可能是定值電阻斷路．故障排除后，在實驗中發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表示數(shù)變化都不大．他們認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因可能是滑動變阻器選擇不臺理．現(xiàn)有如下A、B兩種滑動變阻器可供選擇．那么他們應(yīng)選擇A（選填“A”或“B”）．
A．100Ω，1A    B．5Ω，2A
（3）實驗中大山將實驗所得數(shù)據(jù)描繪在圖丙中．則圖中陰影部分面積表示的物理量，不是（填“是”或“不是”）電阻，大山所用的定值電阻R=20Ω．
（4）利用以上實驗裝置還能進(jìn)行那些實驗測量電阻在某一電壓下的功率（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動變阻器滑片P向右移動時電流表示數(shù)變小說明接入電路的電阻變大、左下方接線柱必須接入電路．
（2）電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源連接的部分是通路，電流表無示數(shù)說明電路斷路，即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦�；滑動變阻器的原理是靠改變接入電路電阻的大小來工作的，根�?jù)電流表的示數(shù)變化不大、不符合要求來選擇滑動變阻器的規(guī)格．
（3）根據(jù)橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)表示表示的意義以及兩者的乘積說明圖中陰影部分面積表示的物理量．
由于此圖可以看出，該實驗中所用電阻是不變的，所用據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，結(jié)合歐姆定律計算即可；
（4）在電學(xué)的實驗中，用同一套實驗器材，我們可以完成不同的實驗．如伏安法測電阻的實驗器材，還可以測電阻的功率，研究滑動變阻器在電路中的作用等；

解答 解：
（1）滑動變阻器滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變小，則滑動變阻器的左下方接線柱與定值電阻相連，如下圖：

（2）閉合開關(guān)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)原因是電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦�，即可能是定值電阻斷路�?br />滑動變阻器是靠改變滑動變阻器接入電路的電阻來改變電路中的電流，而要求盡可能大的改變電路中的電流，故滑動變阻器應(yīng)選擇阻值變大范圍較大的滑動變阻器即選A．
（3）由圖象可知，橫坐標(biāo)表示通過電阻的電流，縱坐標(biāo)表示電阻兩端的電壓，根據(jù)P=UI可知，圖中陰影部分面積表示的物理量是定值電阻消耗的電功率，不是電阻；
據(jù)圖可知，此時所用的定值電阻的阻值不變，故
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω．
（4）利用該電路圖可以完成的實驗有：測量電阻阻值，測量電阻在某一電壓下的功率，研究滑動變阻器的作用等；
故答案為：（1）如上圖所示；（2）定值電阻斷路；A；（3）不是；20；（4）測量電阻在某一電壓下的功率．

點(diǎn)評 此題具有一定的開放性，主要考查同學(xué)們對電學(xué)實驗掌握的熟練程度和同學(xué)們的開放思維意識，需要我們能利用確定的器材和實驗電路圖設(shè)計不同的實驗．