Question

某實(shí)驗(yàn)小組探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖—1所示的電路.電源電壓不變，R₁為定值電阻，電流表A 選用0～0.6A量程，電壓表V₁選用為0～3V量程，電壓表V₂選用為0～15V量程，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω 1A”的字樣.

（1）根據(jù)圖甲的電路圖，將圖乙的實(shí)物電路連接完整.

（2）閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在 （選填“A”或“B”）端.

（3）閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表A 與電壓表V₂的示數(shù)為零，電壓表V₁的示數(shù)不為零，則電路存在的故障是 .

（4）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，記錄電流表A 與電壓表V₁的示數(shù)，得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示.其中，第三次電流表的示數(shù)如圖丙所示，請(qǐng)?zhí)钊氡砀裰?分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的阻值不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成 比.

（5）實(shí)驗(yàn)中，記錄電流表A 與電壓表V₂的示數(shù)，得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出I─U₂圖線，如圖丁所示，則電源電壓是 V.在保證實(shí)驗(yàn)器材安全的前提下，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不得小于 Ω.

丙 丁

甲 乙

Answer 1

如答圖所示（2分）

B（1分）電阻R₁斷路（1分 ）正（1分）6（0.5分）10 （1分）【解析】（1）題目已明確了電壓表V₁的量程，但要注意“+”進(jìn)“-”出.接滑動(dòng)變阻器時(shí)，要注意圖—1中滑動(dòng)變阻器是使用的左邊一段電阻絲，故應(yīng)該解A接線柱.（2）為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)位于最大阻值處，也就是位于B端.（3）閉合開(kāi)關(guān)，電流表A 與電壓表V₂的示數(shù)為零，說(shuō)明與他們串聯(lián)的電路是斷路狀態(tài)，但不可能是滑動(dòng)變阻器斷路（如果滑動(dòng)變阻器斷路，電壓表V₂有示數(shù)）；電壓表V₁有示數(shù)，說(shuō)明與V₁串聯(lián)的電路是通路，所以電路故障為電阻R₁斷路.（4）由圖可知電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.2A+0.02A×5=0.3A.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出：電壓成倍增大，電流也成倍增大，且兩者增大的倍數(shù)相同.所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓成正比.（5）定值電阻的阻值為R₁===10Ω.由丁圖知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R₂===50Ω.

所以電源電壓為U=IR=0.1A×（10Ω+50Ω）=6V.由于電源電壓為6V，所以對(duì)電壓表V₂不會(huì)造成損害；已知電源電壓和電阻R₁的阻值，可得電路最大電流為0.6A，對(duì)電流表也不會(huì)造成損害；當(dāng)電壓表V₁電壓達(dá)到3V時(shí)，電路電流為0.3A，所以滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為R_最小==10Ω，即滑動(dòng)變阻器接入電路電阻不能小于10Ω.