Question

9．大山等同學(xué)按如圖甲所示電路來(lái)探究“通過(guò)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(shí)物電路連接好．要求滑動(dòng)變阻器滑片，向右移動(dòng)時(shí)，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(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(dòng)變阻器選擇不臺(tái)理．現(xiàn)有如下A、B兩種滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)中大山將實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置還能進(jìn)行那些實(shí)驗(yàn)測(cè)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(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變小說(shuō)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(shuō)明電壓表兩接線柱與電源連接的部分是通路，電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路，即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦�；滑�?dòng)變阻器的原理是靠改變接入電路電阻的大小來(lái)工作的，根據(jù)電流表的示數(shù)變化不大、不符合要求來(lái)選擇滑動(dòng)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(shuō)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(shí)驗(yàn)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(jì)算即可；
（4）在電學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，用同一套實(shí)驗(yàn)器材，我們可以完成不同的實(shí)驗(yàn)．如伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)器材，還可以測(cè)電阻的功率，研究滑動(dòng)變阻器在電路中的作用等；

解答 解：
（1）滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小，則滑動(dòng)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(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)原因是電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚�即可能是定值電阻斷路�?br />滑動(dòng)變阻器是靠改變滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻來(lái)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(dòng)變阻器應(yīng)選擇阻值變大范圍較大的滑動(dòng)變阻器即選A．
（3）由圖象可知，橫坐標(biāo)表示通過(guò)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(shí)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(shí)驗(yàn)有：測(cè)量電阻阻值，測(cè)量電阻在某一電壓下的功率，研究滑動(dòng)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(cè)量電阻在某一電壓下的功率．

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