Question

小敏用如圖甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關系，電源電壓恒為6V。改變電阻R的阻值，調節滑動變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中。

（1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視         （選填序號）；

A．變阻器滑片       B．電壓表示數       C．電流表示數

（2）在丙圖中，用筆線代替導線，將電壓表正確連入電路；

（3）實驗中，他所選擇的變阻器是         （選填序號）；

A．10Ω　0.5A       B．20Ω　1A         C．50Ω　2A

（4）乙圖中陰影部分面積表示的物理量是         ；

（5）實驗過程中，如果出現了電流表示數為0，電壓表示數接近6V，電路發生的故障可能是                        。

 

Answer 1

【答案】

（1）  B （2）見圖

（3）C     （4）電壓 （5）電阻斷路

【解析】

試題分析：實驗研究的是電流與電阻的關系，因此必須控制電阻兩端的電壓值一定，所以眼睛應注視電壓表的示數，移動滑片保持電壓表示數不變；圖中沒有連入電路的是電壓表，根據圖象計算出電壓表的示數，確定電壓表選擇的量程，在連接過程中也要注意正負接線柱；首先求出定值電阻兩端需要控制的電壓，然后根據串聯電路的電壓規律求得滑動變阻器兩端的電壓值；然后從圖乙中，取幾個電流、電阻數值，分別算出對應的滑動變阻器連入電路的電阻，這幾個阻值都應該在滑動變阻器的阻值變化范圍內，據此選擇合適的變阻器．陰影部分為電流和電阻的乘積，應該為定值電阻兩端的電壓值；電流表示數為0，說明電路中有斷路，電壓表示數接近6V，說明電壓表和電源連接的部分電路無斷路．：（1）探究電壓一定時，電流與電阻的關系時，在不斷的改變定值電阻的同時，必須不斷的移動滑動變阻器，使得電壓表的示數是一個定值，故在移動滑片的同時，眼睛觀察電壓表的示數；

（2）通過電流與電阻的圖象中可以看出保持電壓表的示數是2V，故電壓表接入電路中時，所選的量程應該是0～3V的，且并聯在電阻兩端；

（3）由圖乙可以看出：當R′=10Ω時，I=0.2A；此時電阻R兩端的電壓為：U_R=IR′=0.2A×10Ω=2V．

由于保持電阻R兩端的電壓不變，則滑動變阻器兩端的電壓恒定為：U_R′=U-U_R=6V-2V=4V；

若取電流I=0.1A時，滑動變阻器接入電路的電阻為：；

因此滑動變阻器的最大阻值應大于40Ω，只有C符合條件．

（4）陰影部分為橫、縱坐標的乘積，即陰影部分的面積為：S=IR=U，即測量的是電壓；

（5）如果電路中出現電流表的示數為零，說明在電路中出現了斷路，電壓表有示數說明是電阻R處出現了斷路．

考點：本題考查探究電流與電壓、電阻的關系實驗

點評：題從實物圖的連接、滑動變阻器型號的選擇、故障的分析等方面較為綜合的考查了學生，從中加強了學生綜合能力的培養，是一道不錯的電學中考題．