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，电源电压恒为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，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中。
（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，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

（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；

（3）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
（4）乙图中阴影部分面积表示的物理量是        ；

（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是                       。

Answer 1

 （1）  B （2）见图

（3）C    （4）电压 （5）电阻断路

试题分析：实验研究的是电流与电阻的关系，因此必须控制电阻两端的电压值一定，所以眼睛应注视电压表的示数，移动滑片保持电压表示数不变；图中没有连入电路的是电压表，根据图象计算出电压表的示数，确定电压表选择的量程，在连接过程中也要注意正负接线柱；首先求出定值电阻两端需要控制的电压，然后根据串联电路的电压规律求得滑动变阻器两端的电压值；然后从图乙中，取几个电流、电阻数值，分别算出对应的滑动变阻器连入电路的电阻，这几个阻值都应该在滑动变阻器的阻值变化范围内，据此选择合适的变阻器．阴影部分为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值；电流表示数为0，说明电路中有断路，电压表示数接近6V，说明电压表和电源连接的部分电路无断路．：（1）探究电压一定时，电流与电阻的关系时，在不断的改变定值电阻的同时，必须不断的移动滑动变阻器，使得电压表的示数是一个定值，故在移动滑片的同时，眼睛观察电压表的示数；
（2）通过电流与电阻的图象中可以看出保持电压表的示数是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；

（3）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；
若取电流I=0.1A时，滑动变阻器接入电路的电阻为：；
因此滑动变阻器的最大阻值应大于40Ω，只有C符合条件．
（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，即测量的是电压；
（5）如果电路中出现电流表的示数为零，说明在电路中出现了断路，电压表有示数说明是电阻R处出现了断路．
点评：题从实物图的连接、滑动变阻器型号的选择、故障的分析等方面较为综合的考查了学生，从中加强了学生综合能力的培养，是一道不错的电学中考题．