Question

（2012?武漢模擬）某同學利用如圖甲所示的電路探究通過電阻R的電流I跟它兩端電壓U的關系，已知電源電壓為6V且保持不變．

（1）請根據圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整（導線不允許交叉）．
（2）實驗中多次調節滑動變阻器的滑片，改變電阻R兩端的

電壓

，記下

電流表和電壓表

的示數，得到如圖丙所示的U-I關系圖象．
（3）上述實驗中剛閉合開關時，電壓表的示數為

1.2V

，電流表的示數為

0.24A

．

Answer 1

分析：（1）探究通過電阻的電流與電壓的關系時，定值電阻和滑動變阻器要串聯．在連接電路時，需要注意電流表、電壓表的連接位置、量程和電流方向，滑動變阻器采用“一上一下”的接法．
（2）探究電流與電壓的關系，要保持電阻值一定，改變兩端電壓，分別記錄對應的電壓、電流值，最后分析兩者的對應規律．
（3）由圖象可以得到定值電阻的阻值；剛閉合開關，滑動變阻器接入電路電阻最大（20Ω），根據串聯電路電壓與其阻值成正比，可以得到電壓表的示數；已知定值電阻阻值和兩端電壓，能夠得出電流表示數．

解答：解：
（1）探究電流與電壓關系時，電壓表與定值電阻并聯，電流表測量通過電阻的電流．由U-I圖象知：電流表選擇0～0.6A量程，電壓表選擇0～3V量程．滑動變阻器已連接了左上角的接線柱，需要再連接下面的一個接線柱．
（2）串聯電路電壓與其阻值成正比，滑片位置改變，滑動變阻器兩端電壓發生變化，電源電壓一定，所以定值電阻兩端電壓發生變化，電路電流相應變化．
（3）由圖象知，定值電阻的阻值為R₁=

U 1

I1

=

2V

0.4A

=5Ω
滑動變阻器接入電路電阻為R₂=20Ω
根據題意得

U1

6V -U1

=

R1

R2

=

5Ω

20Ω

=

1

4

解得U₁=1.2V
電流表的示數為I=

U1

R1

=

1.2V

5Ω

=0.24A
故答案為：
（1）實物電路連接如下圖所示：

（2）電壓；電壓表和電流表
（3）1.2V；0.24A

點評：滑動變阻器的基本作用之一是保護電路，所以閉合開關前滑片應位于最大阻值處．明確剛閉合開關時，滑動變阻器接入電路的電阻最大是解決第三問的前提．