Question

某小組同學連接如圖所示的電路開展電學實驗，其中定值電阻R₁的阻值為10歐，滑動變阻器R₂標有“50Ω 2Α”字樣，電路連接正確．閉合電鍵后，他們首先將變阻器R₂的滑片P移動到某一位置，讀出各個電表的示數；然后再將滑片P向變阻器R₂的某一端移動，在滑片處于某兩個位置上時分別讀出各個電表的示數，三次實驗時電壓表V₁、V₂的示數如表所示．

電表示數 實驗序號	________（伏）	________ （伏）	電流表A （安）
1	4	2
2	3	3
3	2	4

①該小組同學在完成第一次實驗后，將滑片P________移動．（選填“向a端”、“向b端”或“沒有”）
②請在表格的欄目中，填上電壓表V₁、V₂的符號．
③若已知三次實驗時電流表的示數分別為0.4安、0.3安和0.2安，請將以上示數正確地填入表格．
④若要利用上述表格中的數據驗證導體中電流與導體兩端電壓的關系，則可以選用表格中的哪幾列數據，并說明選用的理由．________．

Answer 1

V₂    V₁    向a端    需選用第3和第4列的數據；驗證導體中的電流與導體兩端的電壓關系時，必須選用同一個定值電阻開展研究，第3和第4列的數據反映的是通過同一個定值電阻的電流和它兩端的電壓
分析：由電路圖可知，R₁與R₂串聯，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，電壓表V₂測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）首先將變阻器R₂的滑片P移動到接入電路中的電阻較小位置時，當滑片向b端移動，接入電路的電阻變大，電路中的總電阻變大，根據歐姆定律可知電路中的電流變小、R₁兩端的電壓變小，根據串聯電路的電壓特點可知R₂兩端的電壓變大；驗證導體中電流與導體兩端電壓的關系時應控制導體的阻值不變；
（2）首先將變阻器R₂的滑片P移動到接入電路中的電阻較大位置時，當滑片向a端移動，接入電路的電阻變小，電路中的總電阻變小，根據歐姆定律可知電路中的電流變大、R₁兩端的電壓變大，根據串聯電路的電壓特點可知R₂兩端的電壓變小；驗證導體中電流與導體兩端電壓的關系時應控制導體的阻值不變．
解答：（1）首先將變阻器R₂的滑片P移動到接入電路中的電阻較小位置時，
①該小組同學在完成第一次實驗后，將滑片P向b端移動；
②當滑片向b端移動時，R₁兩端的電壓變小即電壓表V₁的示數變小，R₂兩端的電壓變大即電壓表V₂的示數變大，
故第二列是V₁的示數，第三列是V₂的示數；
③當滑片向b端移動時，電路中的電流變小，故第四列的電流依次為0.4、0.3、0.2；
④驗證導體中電流與導體兩端電壓的關系時應控制導體的阻值不變，故選第二列和第四列；
（2）首先將變阻器R₂的滑片P移動到接入電路中的電阻較大位置時，
①該小組同學在完成第一次實驗后，將滑片P向a端移動；
②當滑片向a端移動時，R₁兩端的電壓變大即電壓表V₁的示數變大，R₂兩端的電壓變小即電壓表V₂的示數變小，
故第二列是V₂的示數，第三列是V₁的示數；
③當滑片向a端移動時，電路中的電流變大，故第四列的電流依次為0.2、0.3、0.4；
④驗證導體中電流與導體兩端電壓的關系時應控制導體的阻值不變，故選第三列和第四列．
故答案為：以下兩套答案中的任意一套均可
第一套：
①向a端；
②V₂、V₁；
③0.2、0.3、0.4；
④需選用第3和第4列的數據；驗證導體中的電流與導體兩端的電壓關系時，必須選用同一個定值電阻開展研究，第3和第4列的數據反映的是通過同一個定值電阻的電流和它兩端的電壓．
第二套：
①向b端；
②V₁、V₂；
③0.4、0.3、0.2；
④需選用第2和第4列的數據；驗證導體中的電流與導體兩端的電壓關系時，必須選用同一個定值電阻開展研究，第3和第4列的數據反映的是通過同一個定值電阻的電流和它兩端的電壓．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是根據滑片的移動確定三電表示數的變化，同時要注意驗證導體中電流與導體兩端電壓的關系時應控制導體的阻值不變．