Question

【題目】物理興趣小組的同學(xué)們想探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)室有電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、規(guī)格不同的定值電阻、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等器材各若干供同學(xué)們選擇，實(shí)驗(yàn)所用電路如圖a所示．

（1）圖b是某組同學(xué)尚未完成連接的實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替兩根導(dǎo)線完成連接（連線不交叉）．要求：滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng)，電壓表示數(shù)變大_______ ．

（2）他們測(cè)得多組數(shù)據(jù)記錄在下表中，在給定的坐標(biāo)紙上作出圖象，分析得出了結(jié)論．在與其他組交流時(shí)發(fā)現(xiàn)雖然各小組作出的圖象都是正確的，但是在相同的坐標(biāo)紙上有些小組的圖象卻明顯不同．請(qǐng)你利用表中數(shù)據(jù)在圖c中作出I﹣U圖象________，并回答造成這種不同的原因：_____________________．

（3）該組同學(xué)為了進(jìn)一步探究電路的性質(zhì)，他們選擇了一個(gè)電壓可調(diào)的電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)所用電路如圖d所示，但電壓表位置不詳，電阻R1的阻值為8Ω，所用滑動(dòng)變阻器R2是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一個(gè)．若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)兩表刻度盤上的指針位置如圖e所示，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值恰為最大值的一半．請(qǐng)發(fā)揮你的聰明才智，通過(guò)計(jì)算推測(cè)他們實(shí)驗(yàn)時(shí)所用變阻器R2的規(guī)格是________________，R2的電壓為____________ V。

Answer 1

【答案】 見(jiàn)解析所示 見(jiàn)解析所示 定值電阻的阻值明顯不同 “10Ω 2A” 1或5

【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)將定值電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓，滑片P向A端移動(dòng)，電壓表示數(shù)變大，根據(jù)U＝IR，所以通過(guò)R電流應(yīng)變大，故變阻器阻值變小，應(yīng)將A接線柱接入電路中，如圖所示：

；

(2) 由表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線作出IU圖象，如圖所示：

；

實(shí)驗(yàn)中各小組所使用的定值電阻的阻值可能各不相同，若阻值太大，電流太小，則會(huì)造成圖象不明顯；(3)由圖e,電流表和電壓表都使用小量程時(shí),讀出分別為IA＝0.2A,UV＝2.6V，

則R1兩端電壓：U1＝IAR1＝0.2A×8Ω＝1.6V，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值恰為最大值的一半，

若使用的是規(guī)格是“5Ω3A”,則U變＝IAR變＝0.2A×2.5Ω＝0.5V，若使用的是規(guī)格是“10Ω2A”,則U變＝IAR變＝0.2A×5Ω＝1V，所以電壓表不是測(cè)R1也不是測(cè)R2兩端電壓，

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)：U＝U1+U2，若電壓表測(cè)總電壓，則使用“10Ω2A”恰好符合電壓表示數(shù)為2.6V.同理：若電流表和電壓表使用大量程,讀出分別為IA＝1A,UV＝13V，使用變阻器使用“10Ω2A”同樣是符合電壓表示數(shù),此時(shí)U變＝IAR變＝1A×5Ω＝5V，故實(shí)驗(yàn)時(shí)所用變阻器R2的規(guī)格為“10Ω2A”,R2的電壓為1V或5V.