Question

13．小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图．

（1）实验过程，移动变阻器滑片时，眼睛应注视B（选填序号）；
A．变阻器滑片           B．电压表示数                     C．电流表示数
（2）在丙图，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；
（3）实验，他所选择的变阻器是C（选填序号）；
A．10Ω　05A                 B．20Ω　1A                C．50Ω　2A
（4）分析图乙的数据，可得实验结论：电压一定时，电流与电阻成反比．
（5）乙图阴影部分面积表示的科学量是电压U．

Answer 1

分析 （1）实验研究的是电流与电阻的关系，因此必须控制电阻两端的电压值一定，所以眼睛应注视电压表的示数，移动滑片保持电压表示数不变；
（2）研究通过导体的电流与导体的电阻的关系时，应控制电压表的示数不变，由图乙给出的点和欧姆定律求出电压表的示数，据此选择量程，然后把电压表并联在乙图中定值电阻的两端；
（3）根据数据计算出当电阻为20Ω时，所需滑动变阻器的阻值，进行选择；
（4）分析图象，看电压不变时，电流与电阻的关系，然后得出结论．
（5）阴影部分为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值．

解答 解：（1）探究“电压一定时，电流与电阻的关系”时，在不断改变定值电阻的同时，必须不断的移动变阻器的滑片，使得电压表的示数是一个定值，所以，在移动滑片的同时，眼睛应观察电压表的示数；
（2）由图乙可知，当定值电阻R=10Ω时，电路中的电流I=0.2A；
则电压表的示数为U=IR=0.2A×10Ω=2V（保持不变），所以电压表的量程为0～3V，然后把电压表并联在定值电阻的两端，如下图所示：

（3）由图象乙知，当R=20Ω时，电路中的电流为0.1A，已知电源电压恒为6V，
则所需滑动变阻器的阻值为：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω；所以应选择最大阻值为50Ω的变阻器，C正确；
（4）由图乙所示图象可知，在电压不变时，电流与电阻阻值的乘积保持不变，由此可知：电压一定时，电流与电阻成反比．
（5）阴影部分面积为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S=IR=U，即表示的科学量是电压U．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）电压一定时，电流与电阻成反比；（5）电压U．

点评 本题从实验的操作、实物图的连接、滑动变阻器的选择、欧姆定律的应用、电路故障的判断等方面较为综合的考查了学生对实验的了解情况，从中加强了学生综合能力的培养，是一道不错的实验题．