Question

在研究“電流與電壓關(guān)系”中，某小組同學(xué)連接如圖所示的電路開(kāi)展電學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中A表量程0～0.6A，V₁表量程0～3V，V₂表量程0～15V，滑動(dòng)變阻器R₂標(biāo)有“50Ω，1A”字樣，則：
（1）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片置于

 

（選填“最左端”、“最右端”或“沒(méi)有”）．若電表都是好的，閉合開(kāi)關(guān)后，若A表無(wú)示數(shù)，V₁表無(wú)示數(shù)，V₂表有示數(shù)，故障可能是

 

；若A表有示數(shù)，V₁表無(wú)示數(shù)，V₂表有示數(shù)，故障可能是

 

．
（2）排除故障后，該小組將A、V₁，V₂示數(shù)繪出圖象如圖，分析圖象，能反應(yīng)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(jié)論：

 

．
（4）在保護(hù)電學(xué)元件前提下，電路總的最大電流為

 

A．
（5）該小組利用本實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材還能完成

 

實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析：（1）①閉合開(kāi)關(guān)之前，滑片要滑到滑動(dòng)變阻器的最大阻值處；
②由電路圖可以看出，電阻R₁和滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，電流表測(cè)電流，電壓表V₁測(cè)R₁的電壓，電壓表V₂測(cè)R₂的電壓；閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表A為零，說(shuō)明電路中有斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連接的部分完好；電壓表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電壓連接的部分有斷路．
（2）對(duì)于R₁：通過(guò)的電流隨兩端電壓的增大而增大；對(duì)于R₂：通過(guò)的電流隨兩端電壓的增大而減少；據(jù)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(gè)電阻兩端的電壓，然后根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓．
（3）根據(jù)甲圖象的正比例函數(shù)得出結(jié)論．
（4）根據(jù)電流表和電流表的量程，結(jié)合圖象甲可知電路中電流的最大值．
（5）電路中既可以測(cè)量電壓，又可以測(cè)量電流，因此可以利用伏安法測(cè)量電阻．

解答：解：（1）①閉合開(kāi)關(guān)之前，滑片要滑到滑動(dòng)變阻器的最大阻值處，即滑片在最右端；
②電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中R₁或R₂斷路；V₁表無(wú)示數(shù)，V₂表有示數(shù)，說(shuō)明電阻R₂斷路；
電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，電路中R₁或R₂短路，V₁表無(wú)示數(shù)，V₂表有示數(shù)，說(shuō)明R₁短路；
（2）因?yàn)橥ㄟ^(guò)的R₁電流隨兩端電壓的增大而增大，所以能反應(yīng)電阻R₁的直線的圖象是甲；
由圖象可知，當(dāng)通過(guò)它們的電流都為0.3A時(shí)，U₁=U₂=3V
∵串聯(lián)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(jù)圖甲可知，當(dāng)電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（4）根據(jù)圖象可知，當(dāng)電壓表V₁的示數(shù)為3V時(shí)，通過(guò)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?yàn)殡娐分屑扔须妷罕�，又有電流表，因此可以測(cè)量電阻．
故答案為：（1）最右端；R₂斷路；R₁短路；（2）甲；6；（3）當(dāng)電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（4）0.3；（5）伏安法測(cè)電阻．

點(diǎn)評(píng)：本題考查故障分析、串聯(lián)電路電壓的規(guī)律以及滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用，會(huì)從圖象中讀出相關(guān)信息是解答本題的關(guān)鍵．