Question

【題目】為探究“通過導體的電流與導體兩端的電壓關系” 小明同學設計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，滑動變阻器R標有“50Ω 1A”字樣。

（1）請根據電路圖甲，用筆畫線代替導線連接實物圖乙。

（_______）

（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片應放在_______________端（填選“A”或“B”）。

（3）閉合開關后，發現電流表A和電壓表V1都沒有示數，電壓表V2有示數。則電路存在的故障是___

（4）排除故障后，繼續做實驗，記錄電流表A和電壓表V1的示數，得到三組實驗數據如下表 ；分析表中的數據可得結論：_____________。

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

拓展：實驗中，小明記錄了三組電流表A和電壓表V2的實驗數據，并繪制了圖丙所示的圖像，則電源電壓是_________V, 在保證各實驗器材安全的前提下，滑動變阻器連入電路的阻值不小于_____________Ω。小明對本次試驗數據進行了綜合分析，得出了串聯電路電路電壓的特點：__________________

Answer 1

【答案】見解析 B 滑動變阻器斷路 電阻一定時，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、滑動變阻器、開關、電源串聯，電壓表V1與電阻并聯、電壓表V2與滑動變阻器并聯即可．如圖：

；

（2）為保護電路，閉合開關前，滑片應位于最大阻值處，也就是位于B端；

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

（4）由實驗數據可以看出：電壓成倍增大，電流也成倍增大，且兩者增大的倍數相同，所以實驗結論為：在電阻一定時，通過導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，滑動變阻器兩端電壓為5V時，滑動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，所以對電壓表V2不會造成損害；已知電源電壓和電阻R1的阻值，可得電路最大電流為0.6A，對電流表也不會造成損害；當電壓表V1電壓達到3V時，電路電流為，所以滑動變阻器接入電路電阻為；

根據實驗數據分析得出， 串聯電路的總電壓等于各部分電壓之和，即U=U1+U2 。