Question

16．小敏用如圖（甲）所示的電路，研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，電源電壓值為6V，改變電阻R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下對(duì)應(yīng)的4次電流和電阻值，描繪在圖（乙）中．

（1）閉合開關(guān)前，圖（甲）中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于最右（選填“左”或“右”）端．
（2）圖（乙）中陰影部分面積表示的物理量是電壓（選填“電流”、“電壓”或“電阻”），這個(gè)物理量的值為2V．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，把定值電阻R由5Ω換為10Ω后，應(yīng)向右（選填“左”或“右”）端移動(dòng)滑片．
（4）實(shí)驗(yàn)中，他所選擇的變阻器是C（選填序號(hào)）．
A．10Ω  0.5A           B．20Ω  1A           C．50Ω  2A
（5）請(qǐng)?jiān)趫D（乙）中用平滑的曲線描繪I-R圖線，
（6）分析圖乙的數(shù)據(jù)，可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；
（2）陰影部分為電流和電阻的乘積，應(yīng)該為定值電阻兩端的電壓值；
（3）根據(jù)串分壓的知識(shí)，若換用大電阻后，電壓表的示數(shù)變大，要使其示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值；
（4）當(dāng)電阻的阻值最大時(shí)，所需變阻器的阻值最大，根據(jù)數(shù)據(jù)的最大電阻值來確定所需的變阻器的最大值．
（5）用平滑的曲線連接各點(diǎn)；
（6）電壓不變，電流與電阻成反比．

解答 解：（1）由圖知，滑動(dòng)變阻器的下面接了左邊的接線柱，為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端，使其阻值最大；
（2）由圖知，圖中陰影部分的面積IR=U，表示電壓，其值U=IR=0.2A×10Ω=2V；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，把定值電阻R由5Ω換為10Ω后，電壓表的示數(shù)變大，此時(shí)應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑片向右移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)仍為2V；
（4）當(dāng)電阻R=20Ω時(shí)，所需變阻器的阻值最大，由圖象知，此時(shí)I=0.1A，所以R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω，C符合題意；
（5）將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

（6）由圖象知，電壓不變，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）右；（2）電壓；2V；（3）右；（4）C；（5）見上圖；（6）導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題從實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)操作、滑動(dòng)變阻器的選擇使用、歐姆定律的應(yīng)用等方面較為綜合的考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解情況，從中加強(qiáng)了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，是一道不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)題．