Question

9．現(xiàn)有下列器材：蓄電池（6V）、電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻（若干）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線，要利用這些器材探究”電壓不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系“，要求：
（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙中未完成的電路連接起來(lái)．

（2）該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路及保持電阻兩端的電壓不變；
（3）請(qǐng)你利用表格中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上（如圖丙）畫出導(dǎo)體中的電流隨電阻變化的圖象．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電阻R/Ω	5	10	15	20	25	30
電流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15	0.12	0.1

（4）在做完第一次實(shí)驗(yàn)后，接下來(lái)的操作是：斷開開關(guān)，將5Ω的定值電阻更換為10Ω的定值電阻，再將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端（選填“A”或“B”），然后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為3V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（5）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器A
A、50Ω  1.0A   B、50Ω  0.5A   C、20Ω  1.0A    D、20Ω  0.5A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（2）滑動(dòng)變阻器的基本作用是保護(hù)電路，主要作用是保持電阻兩端的電壓不變；
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，作出I-R圖象．
（4）探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)，應(yīng)保持電阻兩端電壓不變，更換大電阻后，應(yīng)移動(dòng)滑片增加滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，以保證電阻兩端電壓不變．
（5）求電路電流最小時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動(dòng)變阻器規(guī)格．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖所示：
．
（2）滑動(dòng)變阻器的基本作用，保護(hù)電路；
探究電路與電阻的關(guān)系，還要保持電阻兩端的電壓不變，所以變阻器的主要作用就是保持電阻兩端的電壓不變；
（3）應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，先在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象，如圖所示：
．
（4）由表中第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，定值電阻兩端電壓為U=0.6A×5Ω=3V，將5Ω的定值電阻更換為10Ω的定值電阻，
為保證電阻兩端電壓保持不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端移動(dòng)，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值，增大滑動(dòng)變阻器的分壓，使電壓表示數(shù)為3V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（5）滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=6V-3V=3V，測(cè)最后一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω，實(shí)驗(yàn)過(guò)程電路最大電流為0.6A，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選A．
故答案為：（1）見上圖；（2）保護(hù)電路及保持電阻兩端的電壓不變；（3）見上圖；（4）A；3；（5）A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、作I-R圖象、滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)、選擇實(shí)驗(yàn)器材等；應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．