Question

【題目】小明探究“通過導體的電流與電壓的關系”時，電路圖如圖 (甲) 所示．電源電壓不變，為定值電阻，電流表A 選用0～0.6 A量程，電壓表選用為0～3 V量程，電壓表選用為0～15 V量程，滑動變阻器R2上標有“50 Ω 1A”的字樣．

（1）請根據電路圖(甲) 用筆畫線代替導線連接實物圖(乙)中電壓表V2的連接． ________

（2）如圖 (甲)中閉合開關前滑動變阻器的滑片P應放在________ （選填“A”或“B”）端．

（3）閉合開關S，發現電流表A 與電壓表的示數為零，電壓表的示數不為零，則電路存在的故障是________ ．

（4）排除故障后，繼續進行實驗，記錄電流表A與電壓表的示數，得到一組實驗數據，如表格(丙) 所示．分析表中實驗數據可得結論：________ ．

（5）實驗中，記錄電流表A 與電壓表的示數，得到一組實驗數據，根據實驗數據作出圖線，如圖(丁)所示，電源電壓是________ V．在保證實驗器材安全的前提下，滑動變阻器接入電路的阻值不得小于________ Ω．

Answer 1

【答案】 B 電阻R1斷路 電阻一定時，電流與電壓成正比 6 10

【解析】

解答：（1）題目已明確了電流表、電壓表的量程，只要將電阻、滑動變阻器、開關、電源串聯，電壓表V1與電阻并聯、電壓表V2與滑動變阻器并聯即可．如圖：

（2）為保護電路，閉合開關前，滑片應位于最大阻值處，也就是位于B端．（3）閉合開關，電流表A 與電壓表V2的示數為零，說明與他們串聯的電路是斷路狀態--但不可能是滑動變阻器斷路（如果滑動變阻器斷路，電壓表V2有示數）；電壓表V1有示數，說明與V1串聯的電路是通路，所以電路故障為電阻R1斷路．（4）由實驗數據可以看出：電壓成倍增大，電流也成倍增大，且兩者增大的倍數相同．所以實驗結論為：在電阻一定時，通過導體的電流與兩端電壓成正比．（5）定值電阻的阻值為R1＝＝10Ω，由丙圖知，滑動變阻器兩端電壓為5V時，滑動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；已知電源電壓為6V，所以對電壓表V2不會造成損害；已知電源電壓和電阻R1的阻值，可得電路最大電流為0.6A，對電流表也不會造成損害；當電壓表V1電壓達到3V時，電路電流為I＝＝0.3A ，所以滑動變阻器接入電路電阻為R最小＝＝10Ω，即滑動變阻器接入電路電阻不能小于10Ω．