Question

12．小華利用如圖甲所示的電路，研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系．電源兩端電壓為9V且保持不變、電壓表量程為（0-15V）、電流表的量程（0-0.6A）．
（1）小華計(jì)劃探究的問題中的自變量是電阻；
（2）他每次改變電阻箱R'的阻值后，應(yīng)通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，始終保持電阻箱兩端電壓不變．
（3）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，他描畫出電流I與電阻箱阻值R'的關(guān)系圖線，如圖乙．根據(jù)圖象分析，當(dāng)通過R′的電流為0.06A時(shí)，電阻箱R₁的阻值是50Ω．

（4）滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中（選填“左”或“右”），通過R′的電流從0.4A變化到如圖丙所示的示數(shù)，此時(shí)滑動變阻器接入電路中的電阻R₁是20Ω．

Answer 1

分析 （1）探究通過導(dǎo)體的電流跟其電阻的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，通過改變導(dǎo)體的電阻去測通過它的電流，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論，故自變量是導(dǎo)體的電阻；
（2）在運(yùn)用控制變量法探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該在電阻改變的同時(shí)保持兩端電壓一定．
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，電阻兩端電壓始終相同，乙圖中0.6A電流對應(yīng)的電壓值與0.06A電流對應(yīng)的電壓相同．
（4）串聯(lián)電路電阻具有分壓作用，根據(jù)電源電壓和電阻箱兩端電壓可以求出滑動變阻器兩端電壓，再根據(jù)電流相同就可計(jì)算滑動變阻器接入電路的阻值．

解答 解：（1）探究通過導(dǎo)體的電流跟其電阻的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，通過改變導(dǎo)體的電阻去測通過它的電流，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論，故自變量是導(dǎo)體的電阻；
（2）在研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系時(shí)，要改變導(dǎo)體的電阻值，利用滑動變阻器來控制導(dǎo)體兩端的電壓不變．
（3）由乙圖知，電阻箱阻值為5Ω時(shí)，通過的電流為0.6A
所以電阻箱兩端電壓為
U=IR=0.6A×5Ω=3V
所以當(dāng)通過R'的電流為0.06A時(shí)，電阻箱R'的阻值為
R′=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.06A}$=50Ω
（4）丙圖中通過電阻箱的電流為0.3A
由乙圖知此時(shí)電阻箱的電阻為10Ω
所以電阻箱兩端電壓為
U′=IR′=0.3A×10Ω=3V
所以滑動變阻器兩端電壓為
U₁=U-U′=9V-3V=6V
所以滑動變阻器接入電路的電阻為
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω
故答案為：
（1）電阻；（2）滑動變阻器；電阻箱兩端電壓；（3）50；（4）右； 20．

點(diǎn)評 解第四小題時(shí)容易出錯(cuò)，題目要求計(jì)算滑動變阻器接入電路的電阻，如果不認(rèn)真審題，容易錯(cuò)算成電阻箱接入電路的電阻．