Question

小明利用如圖甲所示的電路探究“電流跟電阻的關(guān)系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路對(duì)應(yīng)連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）；
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，而電壓表有示數(shù)，原因可能是________；
（3）排除故障后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流，隨電阻R變化的圖象；
①請(qǐng)?jiān)趫D象上用一塊陰影部分面積表示每次實(shí)驗(yàn)時(shí)R兩端電壓數(shù)值的大�。�
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)將會(huì)變________（選填“變大”、“變小”或“不變”），此時(shí)應(yīng)該向________（選填“左”或“右”）移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為________V，然后讀出電流表的示數(shù)．
（4）實(shí)驗(yàn)室提供了三個(gè)不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器：A：“30Ω  2A”，B：“50Ω  1A”，C：“100Ω，0.1A”，要完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取滑動(dòng)變阻器________（填代號(hào)），不選另外兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的原因分別是：①________，②________．
（5）小明將電阻R換成額定電壓是3.8V的小燈泡，用上述電路來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率，他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為3.8V后，不小心把玻璃泡打碎了（燈絲未斷），他發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變小了，請(qǐng)你對(duì)這個(gè)現(xiàn)象提出一個(gè)猜想：________．

Answer 1

解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián)接入電路，如圖所示：
 （2）電流表物示數(shù)，說(shuō)明電路斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源兩極相連，即電阻斷路；
（3）①電阻R兩端電壓數(shù)值的大小等于曲線上一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積，故用一塊陰影部分面積表示，如圖所示：

②將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時(shí)，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小，滑動(dòng)變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓變大；要探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑片向左移動(dòng)，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)達(dá)到2V時(shí)，讀取電流表示數(shù)．
（4）電壓表的示數(shù)2V不變，R的阻值為5Ω、10Ω、20Ω時(shí)，根據(jù)I=可得，對(duì)應(yīng)的電流依次為0.4A、0.2A、0.1A，
因?yàn)殡娐分须娏鞔笥?.1A，所以不選C；
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=6V-2V=4V，根據(jù)R_滑=可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻依次為10Ω、20Ω、40Ω，因此A規(guī)格滑動(dòng)變阻器的阻值范圍太小，所以不選A；而B規(guī)格的滑動(dòng)變阻器符合要求，故選B．
（5）因?yàn)闊艚z電阻隨溫度的升高而增大，將小燈泡玻璃打碎了（燈絲未斷），燈絲的溫度降低，則燈泡電阻變�。�
故答案為：（2）R斷路；（3）②大；左；2；（4）B；A型號(hào)滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍太��；因?yàn)殡娐分须娏鞔笥?.1A，所以不選C；（5）燈絲溫度降低，電阻變�。�
分析：（1）根據(jù)電路圖甲，連接實(shí)物電路圖乙，電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián)接入電路；
（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中有斷路的地方，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源兩極相連；
（3）①根據(jù)歐姆定律的變形公式U=IR可知，R兩端電壓數(shù)值的大小等于曲線上一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積；
②將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時(shí)，電路中的總電阻變大，電路中的電流減小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)變大；要探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，為保證電阻兩端的電壓不變，要通過調(diào)節(jié)滑片，使滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，從而使電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的值．
（4）實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)2V不變，根據(jù)歐姆定律求出電阻為5Ω、10Ω、20Ω時(shí)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻即可得出所選取滑動(dòng)變阻器的規(guī)格和不選外兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的原因．
（5）從影響電阻大小的因素入手，因?yàn)闊艚z未受損，燈絲的材料、長(zhǎng)度、橫截面積不變化，考慮是導(dǎo)體溫度的影響．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了連接電路圖、分析圖象找出電流與電阻的關(guān)系、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、求滑動(dòng)變阻器的阻值等問題，由圖象丙找出電流與電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系、熟練掌握串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．