Question

小剛同學(xué)用如圖甲電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”．電源電壓恒為6V．改變A、B 兩點(diǎn)間的電阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，保持A、B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，描繪在圖乙中．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視

電壓表示數(shù)

的變化（選填“變阻器滑片”、“電壓表示數(shù)”或“電流表示數(shù)”）．
（2）乙圖中陰影部分面積表示的物理量是

電阻兩端的電壓

．
（3）實(shí)驗(yàn)中，他所選擇的變阻器是

C“50Ω2A”）

（A“10Ω 0.5A”/B“20Ω 1A”/C“50Ω 2A”）．
（4）在此實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)A、B 兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應(yīng)該采取的唯一操作是

C

A．保持變阻器滑片不動(dòng)          B．將變阻器滑片適當(dāng)向左移動(dòng)
C．將變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng)        D．將電池個(gè)數(shù)增加
（5）在圖乙中用平滑的曲線描繪I-R圖線，可得結(jié)論

電壓不變，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比

．
（6）實(shí)驗(yàn)過程中，如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近6V，電路發(fā)生的故障可能是

電阻斷路

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)研究的是電流與電阻的關(guān)系，因此必須控制電阻兩端的電壓值一定，所以眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，移動(dòng)滑片保持電壓表示數(shù)不變；
（2）陰影部分為電流和電阻的乘積，應(yīng)該為定值電阻兩端的電壓值；
（3）根據(jù)圖象中的某一點(diǎn)，由U=IR求出電阻兩端的電壓值，根據(jù)串分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻值為20Ω時(shí)，所需滑動(dòng)變阻器的阻值最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律結(jié)合歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的阻值，便可進(jìn)行選擇；
（4）根據(jù)串分壓的知識(shí)，當(dāng)A、B 兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后，電阻兩端的電壓變大，若要保持電阻兩端的電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值；
（5）將圖乙中各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，分析圖象可得出電流與電阻的關(guān)系：電壓不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（6）若電路中電流為零，則發(fā)生斷路，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路．

解答：解：（1）探究電壓一定時(shí)，電流與電阻的關(guān)系時(shí)，在不斷的改變定值電阻的同時(shí)，必須不斷的移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使得電壓表的示數(shù)是一個(gè)定值，故在移動(dòng)滑片的同時(shí)，眼睛觀察電壓表的示數(shù)；
（2）陰影部分為橫、縱坐標(biāo)的乘積，即陰影部分的面積為：S=IR=U，即測(cè)量的是電壓；
（3）由圖象知，當(dāng)R=20Ω時(shí)，電路中的電流I=0.1A，所以電阻兩端的電壓為：
U_R=IR=0.1A×20Ω=2V；
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=6V-2V=4V；
滑動(dòng)變阻器的阻值R_滑=

U滑

I

=

4V

0.1A

=40Ω
所以應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器C；
（4）電阻由5Ω更換為10Ω后，根據(jù)串分壓的知識(shí)，電阻兩端的電壓變大，若要保持電阻兩端的電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻，將滑片向右端滑動(dòng)，所以AB錯(cuò)誤，C正確；
若增加電池的個(gè)數(shù)，則電阻兩端的電壓會(huì)更大，D錯(cuò)誤；
（5）將圖乙中各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

由圖象知，電壓不變，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比；
（6）若電流表示數(shù)為0，則電路中某處發(fā)生斷路，電壓表示數(shù)接近6V，則電壓表兩側(cè)的電路完好，與電壓表并聯(lián)的電阻發(fā)生斷路現(xiàn)象．
故答案為：（1）電壓表示數(shù)；（2）電阻兩端的電壓；（3）C“50Ω 2A”；（4）C；（5）電壓不變，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比；（6）電阻斷路．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中要控制電阻兩端的電壓不變，同時(shí)考查了滑動(dòng)變阻器的選擇，涉及到了串聯(lián)電路中歐姆定律的應(yīng)用及電流、電壓的規(guī)律；還考查了圖象的畫法和分析及電路故障的分析，只要細(xì)心，題目難度不是很大．