Question

【題目】為探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系” 小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，電流表A的量程選用0-0.6A，電壓表V1的量程選用0-3V，電壓表V2的量程選用0-15V，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“50Ω 1A”字樣。

（1）請(qǐng)根據(jù)電路圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)物圖乙。

（_______）

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)放在_______________端（填選“A”或“B”）。

（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表A和電壓表V1都沒有示數(shù)，電壓表V2有示數(shù)。則電路存在的故障是___

（4）排除故障后，繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，記錄電流表A和電壓表V1的示數(shù)，得到三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 ；分析表中的數(shù)據(jù)可得結(jié)論：_____________。

序 號(hào)	1	2	3
電壓表V1的示數(shù)/V	1.0	2.0	3.0
電流表A的示數(shù)/A	0.1	0.2	0.3

拓展：實(shí)驗(yàn)中，小明記錄了三組電流表A和電壓表V2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并繪制了圖丙所示的圖像，則電源電壓是_________V, 在保證各實(shí)驗(yàn)器材安全的前提下，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不小于_____________Ω。小明對(duì)本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合分析，得出了串聯(lián)電路電路電壓的特點(diǎn)：__________________

Answer 1

【答案】見解析 B 滑動(dòng)變阻器斷路 電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比 6 10 總電壓等于分電壓之和（U=U1+ U2）

【解析】

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

；

（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)位于最大阻值處，也就是位于B端；

（3）閉合開關(guān)，電流表A與電壓表V1的示數(shù)為零，說明與他們串聯(lián)的電路是斷路狀態(tài)，但不可能是R1（如果R1斷路，電壓表V1有示數(shù)）；電壓表V2有示數(shù)，說明與V2串聯(lián)的電路是通路，所以電路故障為滑動(dòng)變阻器斷路；

（4）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)，通過導(dǎo)體的電流與兩端電壓成正比；

拓展：定值電阻的阻值為，由丙圖知，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，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(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，所以滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為；

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出， 串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和，即U=U1+U2 。