Question

3．小敏用如圖甲所示的電路圖，研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)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(dòng)變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應(yīng)的4次實(shí)驗(yàn)的電流和電阻值，描繪在乙圖中．

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù)，使電壓表示數(shù)為2伏．
（2）在丙圖中，用筆線代替導(dǎo)線，將電壓表正確連入電路；
（3）實(shí)驗(yàn)中，他所選擇的變阻器規(guī)格應(yīng)是A（選填序號(hào)）；
A．50Ω  2A        B．20Ω  1A      C．10Ω  0.5A
（4）乙圖中陰影部分面積表示的科學(xué)量是電壓；
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器接線柱接觸不良，則電流表、電壓表示數(shù)分別是0和0．

Answer 1

分析 （1）研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電壓不變，改變電阻；
（2）研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電壓表的示數(shù)不變，由圖乙給出的點(diǎn)和歐姆定律求出電壓表的示數(shù)，據(jù)此選擇量程，然后把電壓表并聯(lián)在乙圖中定值電阻的兩端；
（3）根據(jù)串分壓的知識(shí)，串聯(lián)電路中的電阻越大，分得的電壓越多．當(dāng)電阻的阻值最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值要求也最大；
（4）涂黑的部分是一個(gè)長(zhǎng)方形的面，其面積等于長(zhǎng)×寬，即電流和電阻的乘積，所以是電壓；
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，現(xiàn)滑動(dòng)變阻器接線柱接觸不良，則整個(gè)電路斷路，電流表、電壓表均無(wú)示數(shù)

解答 解：（1）由圖乙可知，R=20Ω時(shí)，I=0.1A，故電阻R兩端的電壓U=IR=0.1A×20Ω=2V，所以移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù)，使電壓表示數(shù)為2V；
解：（1）由圖乙所給出的點(diǎn)可知，電壓表的示數(shù)為2V不變，所以電壓表的量程為0～3V，把電壓表并聯(lián)在圖中定值電阻的兩端，如下圖所示：

（3）由于電阻R兩端的電壓不變，由圖象知，當(dāng)電阻為20Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻是整個(gè)過(guò)程所需的最大值，由圖象知，I=0.1A，所以U=IR=0.1A×20Ω=2V，則U′=6V-2V=4V
由串分壓的知識(shí)得U：U′=R：R′，即2V：4V=20Ω：R′，解得R′=40Ω，BC的最大阻值太小，不符合題意，所以應(yīng)該選擇A；
（4）乙圖中“涂黑”部分面積等于電流與電阻的積，所以是電阻兩端的電壓．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接線柱接觸不良，則整個(gè)電路斷路，故電流表、電壓表均無(wú)示數(shù)．
故答案為：（1）2；（2）如上圖；（3）A；（4）電壓；（5）0和0．

點(diǎn)評(píng) 本題從實(shí)驗(yàn)的操作、實(shí)物圖的連接、滑動(dòng)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(duì)實(shí)驗(yàn)的了解情況，從中加強(qiáng)了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，是一道不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)題．