Question

【題目】小明探究“通過導體的電流與電壓的關系”時，電路圖如圖（甲）所示．電源電壓不變，R1為定值電阻，電流表A 選用0～0.6A量程，電壓表V1選用0～3V量程，電壓表V2選用0～15V量程，滑動變阻器R2上標有“50Ω 1A”的字樣．
（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的滑片P應放在（A/B）端．
（3）閉合開關S，發現電流表A 與電壓表V2的示數為零，電壓表V1的示數不為零，則電路存在的故障是 ．
（4）排除故障后，繼續進行實驗，記錄電流表A 與電壓表V1的示數，得到一組實驗數據，如表格所示．分析表中實驗數據可得結論：當導體的阻值不變時，通過導體的電流與其兩端電壓成比．

序號	電壓表V1的示數U1/V	電流表A的示數I/A
1	1.0	0.1
2	2.0	0.2
3	3.0	0.3

（5）實驗中，記錄電流表A 與電壓表V2的示數，得到一組實驗數據，根據實驗數據作出I─U2圖線，如圖丙所示，電源電壓是V．在保證實驗器材安全的前提下，滑動變阻器接入電路的阻值不得小于Ω．

Answer 1

【答案】
（1）解：實物連接如下圖：

（2）B
（3）電阻R1斷路
（4）正
（5）6；10
【解析】解：（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．（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V2的示數為零，說明與他們串聯的電路是斷路狀態﹣﹣但不可能是滑動變阻器斷路（如果滑動變阻器斷路，電壓表V2有示數）；電壓表V1有示數，說明與V1串聯的電路是通路，所以電路故障為電阻R1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．（5）定值電阻的阻值為R1= = =10Ω 由丁圖知，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R2= = =50Ω
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I= =0.3A
所以滑動變阻器接入電路電阻為R最小= =10Ω，即滑動變阻器接入電路電阻不能小于10Ω．
所以答案是：（1）實物連接如下圖：
；（2）B；（3）電阻R1斷路；（4）正；（5）6；10．