Question

小利等同学按如图甲所示电路来探究“通过电阻的电流与其两端电压的关系”．已知电源电压为8V，定值电阻R₁=20Ω．

（1）根据图甲用笔画线代替导线，将图乙中实物电路连接好．要求滑动变阻器滑片P向右移动=时，电流表示数变小．
（2）连接完电路后，闭合开关，发现电流表指针不偏转，电压表有示数，则故障可能是______．故障排除后，在实验中发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表示数变化不大，他们认为出现这种情况的原因可能是滑动变阻器选择不合理．现有如下A、B两种滑动变阻器可供选择，那么他们应选择______（选填“A”或“B”）
A、100Ω、1A            B、5Ω、2A
（3）实验中小利将实验所得数据描绘在图丙中，则图中阴影部分面积表示的物理量是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数变小说明接入电路的电阻变大、左下方接线柱必须接入电路．
（2）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源连接的部分是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联的部分断路；滑动变阻器的原理是靠改变接入电路电阻的大小来工作的，根据电流表的示数变化不大、不符合要求来选择滑动变阻器的规格．
（3）根据横坐标和纵坐标表示表示的意义以及两者的乘积说明图中阴影部分面积表示的物理量．
解答：解：
（1）滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数变小，则滑动变阻器的左下方接线柱与定值电阻相连，如下图：

（2）闭合开关电流表无示数，电压表有示数原因是电压表并联的部分断路，即可能是定值电阻断路；
滑动变阻器是靠改变滑动变阻器接入电路的电阻来改变电路中的电流，而要求尽可能大的改变电路中的电流，故滑动变阻器应选择阻值变大范围较大的滑动变阻器即选A．
（3）由图象可知，横坐标表示通过电阻的电流，纵坐标表示电阻两端的电压，根据P=UI可知，图中阴影部分面积表示的物理量是定值电阻消耗的电功率．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）定值电阻断路；A；
（3）定值电阻消耗的电功率．
点评：本题考查了滑动变阻器的连接和选择以及电路故障的判断，关键是滑动变阻器工作的原理和明白坐标中的横纵坐标的含义．