Question

5．小敏用如圖（甲）所示的電路探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(jié)滑動變阻器滑片，保持電阻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）連接電路時，開關應斷開，閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至右（選填“左”或“右”）端，這樣做可以起到保護電路的作用．
（2）在（丙）圖中，用筆畫線代替導線，將電路連接完整．
（3）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視B．
A．變阻器滑片           B．電壓表示數(shù)         C．電流表示數(shù)
（4）實驗中，他所選擇的變阻器是C．
A.10Ω  0.5A         B.20Ω  1A          C.50Ω  2A
（5）在實驗過程中，如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0，但電壓表示數(shù)為6V，電路發(fā)生的故障可能是電阻R斷路．
（6）乙圖中陰影部分面積表示的物理量是電壓表示數(shù)（或電阻R兩端的電壓）．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)電路連接安全規(guī)則開關應斷開，滑動變阻器滑片應滑阻值最大可以起到保護電路作用；
（2）研究通過導體的電流與導體的電阻的關系時，應控制電壓表的示數(shù)不變，由圖乙給出的點和歐姆定律求出電壓表的示數(shù)，據(jù)此選擇量程，然后把電壓表并聯(lián)在乙圖中定值電阻的兩端；
（3）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(shù)，移動滑片保持電壓表示數(shù)不變；
（4）根據(jù)圖乙可知，當電路中電流最小時，滑動變阻器接入電路的阻值最大；根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值；
（5）電流表示數(shù)為0，說明電路中有斷路，電壓表示數(shù)接近6V，說明電壓表和電源連接的部分電路無斷路；
（6）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；

解答 解：
（1）依據(jù)電路連接安全規(guī)則開關應斷開，當滑動變阻器滑片滑到右端時，阻值最大，可以起到保護電路作用；
（2）由圖乙所給出的點可知，電壓表的示數(shù)為2V不變，所以電壓表的量程為0～3V，然后把電壓表并聯(lián)在乙圖中定值電阻的兩端，如下圖所示：
；
（3）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(shù)是一個定值，故在移動滑片的同時，眼睛觀察電壓表的示數(shù)；
（4）根據(jù)圖乙可知，電路中的最小電流為0.1A，定值電阻20Ω，則定值電阻兩端電壓為2V；
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可知，滑動變阻器接入電路的最大阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{最小}}$=$\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω；故選C；
（5）如果電路中出現(xiàn)電流表的示數(shù)為零，說明在電路中出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)說明是電阻R處出現(xiàn)了斷路；
（6）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．
故答案為：（1）斷開、右、保護電路； （2）見上圖； （3）B；（4）C； （5）電阻R斷路；（6）電壓表示數(shù)（或電阻R兩端的電壓）

點評 本題從實驗的操作、實物圖的連接、滑動變阻器的選擇、歐姆定律的應用、電路故障的判斷等方面較為綜合的考查了學生對實驗的了解情況，從中加強了學生綜合能力的培養(yǎng)，是一道不錯的實驗題．