Question

小敏用图甲电路研究导体中的电流与电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器的滑片

小敏用图甲电路研究导体中的电流与电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，保持R两端的电压不变，记下四组电流I与对应的电阻R的数据，并用黑点描在乙图中．（1）实验过程中，移动变阻器的滑片时，眼睛应注视______（选填序号）．A．变阻器的滑片 B．电压表示数 C．电流表示数（2）本实验中，R两端的电压保持为：______V．当电阻R由5Ω换成10Ω时，滑动变阻器的滑片应向______移动．所用滑动变阻器的最大电阻不得低于______Ω．（3）分析图乙的数据，可得实验结论：______．（4）乙图中“涂黑”部分面积表示的物理含义是：______．

Answer 1

（1）研究导体中的电流与电阻的关系，要保持电阻两端的电压不变，所以在移动变阻器的滑片时，眼睛应注视电压表的示数．
（2）由于电阻R两端的电压不变，由图象知，当电阻为20Ω时，滑动变阻器的电阻是整个过程所需的最大值，由图象知，I=0.1A，所以U=IR=0.1A×20Ω=2V，即保持电压表示数为2V不变；根据串分压的知识，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于2V，所以应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动，直到电压表示数为2V；
根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压：U′=6V-2V=4V；
由串分压的知识得
U：U′=R：R′
2V：4V=20Ω：R′
解得R′=40Ω
（3）由图知，电压不变，电阻增大，电流减小，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，可见导体两端的电压相同时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比．
（4）乙图中“涂黑”部分面积等于电流与电阻的积，所以是电阻两端的电压．
故答案为：（1）B；（2）2；右；40；（3）在U不变时，I与R成反比；（4）电阻两端的电压．