Question

如图（a ）所示的电路中，R′为电阻箱，其阻值大小可以通过旋钮调节获取，小黄实验目的是探究通过导体的电流与导体电阻的关系．电源电压恒为6V．实验过程中．他做了六次实验．每次改变电阻箱的阻值后，通过调节合适的滑动变阻器，始终保持电阻箱电阻R′两端的电压不变，每次记下R′的阻值和相应的电流值．根据记录的六组数据，他在方格纸上描出了电流I与对应电阻箱阻值R′的关系图线，如图（b ）所示．
（1）记录第一组数据时．电阻箱R′的阻值为2Ω．此时电流表示数是________A；
（2）在实验过程中，小黄控制电阻箱R′两端的电压为________V；
（3）记录第三组数据时，电流表的示数为0.5A，此时电流表的量程改选为________A 档，电阻箱消耗的功率是________W；
（4）记录第六组数据时，电阻箱R′的阻值为20Ω，滑动变阻器接入电路中的电阻是________Ω，电阻箱R′与滑动变阻器消耗的功率之比是________．

Answer 1

解：（1）观察图象，先找到横轴R=2Ω，在竖直向上找到图象的纵坐标即对应的电流1A；
（2）根据欧姆定律可知控制电阻电压U=IR=1A×2Ω=2V；
（3）开始电流大于0.6A，因此电流表量程应选择0～3A，当电流小于0.6A时，因改变量程为0～0.6A；电阻箱控制电压为2V，当电流为0.5A时，其功率P=UI=0.5A×2V=1W；
（4）电阻箱和滑动变阻器串联，电阻箱电压为2V，变阻器电压为6V-2V=4V，根据串联电流相等得：，解得R=40Ω；根据P=I²R，电流一定时，功率与电阻成正比，故：功率之比为1：2．
故答案为：（1）1；（2）2；（3）0～0.6，1；（4）40，1：2．
分析：图象描绘R′的电流I与对应电阻箱阻值R′的关系，从图象找到电阻箱R′的阻值为2Ω时对应的电流．
知道R′的电流和电阻，根据欧姆定律计算两端的电压．
知道R′的电流和电压，根据P=UI，求得电功率．
根据串联电路中电流相等，求出滑动变阻器的电阻．
点评：该题侧重考查学生图象理解和信息提取能力以及结合实验考查欧姆定律、电功率等知识．