Question

1．小亮用如圖甲所示的電路圖，研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，電源電壓恒為6V．改變電阻R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，保持R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，描繪在乙圖中．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視B（選填序號(hào)）
A．變阻器滑片     B．電壓表示數(shù)      C．電流表示數(shù)
（2）在丙圖中，用筆線代替導(dǎo)線，將電壓表正確連入電路；
（3）實(shí)驗(yàn)中，他所選擇的變阻器是C（選填序號(hào)）
A．20Ω　0.5A    B．30Ω　1A    C．50Ω　1A
（4）乙圖中陰影部分面積表示的物理量是電壓；
（5）當(dāng)另一個(gè)同學(xué)在按步驟做時(shí)，他也先選一個(gè)“5Ω”的電阻，測得電流表示數(shù)為0.2A，當(dāng)換“10Ω”來做時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)不是0.1A，（不考慮溫度對(duì)電阻的影響），你認(rèn)為電流表的讀數(shù)將會(huì)是大于（填“大于”、“小于”）0.1A，那么滑片應(yīng)該向右 移動(dòng)（選填“左”、“右”）．

Answer 1

分析 （1）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變電阻阻值，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，注意觀察電壓表示數(shù)，保持電阻兩端電壓不變；
（2）電壓表并接在電阻兩端；
（3）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；
根據(jù)圖乙可知實(shí)驗(yàn)中的最小電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的阻值即可確定滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（4）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；
（5）由歐姆定律可知，當(dāng)電壓一定時(shí)，電路電流與電阻阻值成反比，
探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，電阻阻值由3Ω更換為10Ω后，電阻阻值變大，分壓變大，滑動(dòng)變阻器分壓變小，為保持電阻電壓不變，應(yīng)移動(dòng)滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，滑動(dòng)變阻器分壓變大，減小電阻兩端電壓，以便使電阻兩端電壓保持不變，根據(jù)電路圖確定滑片的移動(dòng)方向．

解答 解：（1）研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，更換電阻后為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù)；
（2）電壓表并接在電阻兩端，如下圖：

（3）由圖乙可知，電壓表的示數(shù)U_R=0.2A×10Ω=2V，
實(shí)驗(yàn)中的最小電流I=0.1A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入阻值最大，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω，
所以，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為C；
（4）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；
（5）由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，以5歐電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓是U₁=I₁R₁=0.2A×5Ω=1V；當(dāng)換為10歐電阻時(shí)，10歐電阻兩端電壓增大，大于1V的電壓除以10歐的阻值，故電流表的讀數(shù)將會(huì)大于0.1A，因此當(dāng)換“10Ω”來做時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)不是0.1A，電流表的讀數(shù)將會(huì)是大于0.1A．
定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓，為保持定值電阻兩端電壓不變，應(yīng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，增大滑動(dòng)變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來的值，保持電阻兩端電壓不變；因此為使電流表的讀數(shù)變?yōu)?.1A，變阻器滑片應(yīng)該向右移動(dòng)．
故答案為：（1）B；（2）見上圖；（3）C；（4）電壓；（5）大于； 右．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物電路的連接、滑動(dòng)變阻器的使用和實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)；關(guān)于電路的連接方法及注意的問題，是電學(xué)中的基礎(chǔ)，應(yīng)掌握熟練；電流與電壓和電阻有關(guān)，所以在探究過程中應(yīng)用到控制變量法．