Question

【題目】物理興趣小組的同學們想探究通過導體的電流與電壓的關系．實驗室有電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、規格不同的定值電阻、開關和導線等器材各若干供同學們選擇，實驗所用電路如圖a所示．

（1）圖b是某組同學尚未完成連接的實物電路，請你用筆畫線代替兩根導線完成連接（連線不交叉）．要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動，電壓表示數變大_______ ．

（2）他們測得多組數據記錄在下表中，在給定的坐標紙上作出圖象，分析得出了結論．在與其他組交流時發現雖然各小組作出的圖象都是正確的，但是在相同的坐標紙上有些小組的圖象卻明顯不同．請你利用表中數據在圖c中作出I﹣U圖象________，并回答造成這種不同的原因：_____________________．

（3）該組同學為了進一步探究電路的性質，他們選擇了一個電壓可調的電源進行實驗．實驗所用電路如圖d所示，但電壓表位置不詳，電阻R1的阻值為8Ω，所用滑動變阻器R2是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一個．若某次實驗時兩表刻度盤上的指針位置如圖e所示，此時滑動變阻器接入電路的阻值恰為最大值的一半．請發揮你的聰明才智，通過計算推測他們實驗時所用變阻器R2的規格是________________，R2的電壓為____________ V。

Answer 1

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

【解析】(1)根據實驗電路圖應將定值電阻與變阻器串聯，電壓表測定值電阻兩端電壓，滑片P向A端移動，電壓表示數變大，根據U＝IR，所以通過R電流應變大，故變阻器阻值變小，應將A接線柱接入電路中，如圖所示：

；

(2) 由表格數據描點連線作出IU圖象，如圖所示：

；

實驗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,讀出分別為IA＝0.2A,UV＝2.6V，

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

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

根據串聯電路的電壓特點：U＝U1+U2，若電壓表測總電壓，則使用“10Ω2A”恰好符合電壓表示數為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,此時U變＝IAR變＝1A×5Ω＝5V，故實驗時所用變阻器R2的規格為“10Ω2A”,R2的電壓為1V或5V.