Question

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，电源电压值为6V，改变电阻R的阻值

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，电源电压值为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，记下对应的4次电流和电阻值，描绘在如图（乙）中．（1）连接电路时，开关应置于______（选填“断开”或“闭合”）状态；（2）在图（丙）中，用笔画线代替导线，将电压表正确连入电路；（3）实验过程中，把定值电阻R由5Ω换为10Ω后，应向______（选填“左”或“右”）端移动滑片，同时眼睛应注视______（选填序号）；A．变阻器滑片 B．电压表示数 C．电流表示数（4）图（乙）中阴影部分面积表示的物理量是______（选填“电流”、“电压”或“电阻”），这个物理量的值为______；（5）分析图（乙）中的实验数据，可以得出的结论是：在电压一定时，电流与电阻成______比；（6）实验过程中，如果出现了电压表无示数，电流表有示数，电路发生的故障可能是______．（7）实验中，他所选择的变阻器是______（选填序号）．A．10Ω 0.5A B．20Ω 1A C．50Ω 2A．

Answer 1

（1）连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）通过图乙中阴影部分面积可知，定值电阻两端电压U_R=IR=0.2A×10Ω=2V，因此电压表的示数是2V，故电压表接入电路中时，所选的量程应该是0～3V的，且并联在电阻两端；如下图所示：

（3）实验过程中，把定值电阻R由5Ω换为10Ω后，定值电阻两端将变大，为了保持定值电阻两端电压不变，需增大滑动变阻器两端电压，因此需增大滑动变阻器接入电路电阻值，故应将滑片向右端移动滑片，同时眼睛应注视电压表的示数，使电压表的示数保持2V不变；
（4）阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S=IR=U_R，即测量的是电压：U_R=IR=0.2A×10Ω=2V；
（5）分析图（乙）中的实验数据，可以得出的结论是：在电压一定时，电流与电阻成反比；
（6）电流表有示数，说明电路为通路，因此电路故障不是断路，而是短路，电压表无示数，说明电压表也被短路，即与电压表并联的定值电阻发生短路．
（7）由图乙可以看出：当R=10Ω时，I=0.2A；此时电阻R两端的电压为：U_R=IR=0.2A×10Ω=2V．
由于保持电阻R两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压恒定为：U_R′=U-U_R=6V-2V=4V；
若电路电流为I′=0.1A时，滑动变阻器接入电路的电阻为：R′=

UR′

I′

=

4V

0.1A

=40Ω，因此滑动变阻器的最大阻值应大于40Ω，故C符合条件．
故答案为：（1）断开；（3）右；B；（4）电压；2V；（5）反；（6）定值电阻短路；（7）C．