Question

在研究“電流與電壓關系”中，某小組同學連接如圖所示的電路開展電學實驗，其中A表量程0～0.6A，V₁表量程0～3V，V₂表量程0～15V，滑動變阻器R₂標有“50Ω，1A”字樣，則：
（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片置于

 

（選填“最左端”、“最右端”或“沒有”）．若電表都是好的，閉合開關后，若A表無示數，V₁表無示數，V₂表有示數，故障可能是

 

；若A表有示數，V₁表無示數，V₂表有示數，故障可能是

 

．
（2）排除故障后，該小組將A、V₁，V₂示數繪出圖象如圖，分析圖象，能反應電阻R₁的直線是

 

（選填“甲”或“乙”），電源電壓為

 

V．
（3）分析圖象，可得出結論：

 

．
（4）在保護電學元件前提下，電路總的最大電流為

 

A．
（5）該小組利用本實驗實驗器材還能完成

 

實驗．

Answer 1

分析：（1）①閉合開關之前，滑片要滑到滑動變阻器的最大阻值處；
②由電路圖可以看出，電阻R₁和滑動變阻器R₂串聯，電流表測電流，電壓表V₁測R₁的電壓，電壓表V₂測R₂的電壓；閉合開關，發現電流表A為零，說明電路中有斷路，電壓表有示數，說明電壓表與電源連接的部分完好；電壓表無示數，說明電壓表與電壓連接的部分有斷路．
（2）對于R₁：通過的電流隨兩端電壓的增大而增大；對于R₂：通過的電流隨兩端電壓的增大而減少；據此判斷，甲是R₁的U-I圖象，乙是R₂的U-I圖象；從圖象上讀出相同電流下，兩個電阻兩端的電壓，然后根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓．
（3）根據甲圖象的正比例函數得出結論．
（4）根據電流表和電流表的量程，結合圖象甲可知電路中電流的最大值．
（5）電路中既可以測量電壓，又可以測量電流，因此可以利用伏安法測量電阻．

解答：解：（1）①閉合開關之前，滑片要滑到滑動變阻器的最大阻值處，即滑片在最右端；
②電流表無示數，說明電路中R₁或R₂斷路；V₁表無示數，V₂表有示數，說明電阻R₂斷路；
電流表有示數，說明電路為通路，電路中R₁或R₂短路，V₁表無示數，V₂表有示數，說明R₁短路；
（2）因為通過的R₁電流隨兩端電壓的增大而增大，所以能反應電阻R₁的直線的圖象是甲；
由圖象可知，當通過它們的電流都為0.3A時，U₁=U₂=3V
∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電源電壓U=U₁+U₂=3V+3V=6V；
（3）根據圖甲可知，當電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；
（4）根據圖象可知，當電壓表V₁的示數為3V時，通過電路的電流為0.3A＜0.6A，因此電路中的最大電流為0.3A；
（5）因為電路中既有電壓表，又有電流表，因此可以測量電阻．
故答案為：（1）最右端；R₂斷路；R₁短路；（2）甲；6；（3）當電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；（4）0.3；（5）伏安法測電阻．

點評：本題考查故障分析、串聯電路電壓的規律以及滑動變阻器的使用，關鍵是歐姆定律的應用，會從圖象中讀出相關信息是解答本題的關鍵．