Question

【題目】（10分）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）連好電路閉合開關，發現電流表示數較大、電壓表示數為零，則電路故障原因可能是

A．電壓表的量程選大了 B．電阻R0發生了短路

C．滑動變阻器發生了斷路 D．滑動變阻器發生了短路

（3）他們排除故障后繼續實驗，測得多組數據記錄在下表中，在給定的坐標紙上作出圖像，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像都是正確的，但是在相同的坐標紙上有些小組的圖像卻明顯不同．請你利用表中數據在圖c中作出I-U圖像，并回答造成這種不同的原因： ．

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓表示數/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流表示數/A	0.12	0.19	0.25	0.28	0.38

（4）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，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的規格和R2的電壓．

Answer 1

【答案】（1）如圖所示；（2）B （3）做出圖像如30題答圖c所示，定值電阻的阻值明顯不同

【解析】

試題分析：（1）由題意可知，實物圖的連線如上圖所示；（2）如果是A或D則電壓表示數不為零，與題意不符，如果是C，則電流表示為零，與題意不符，所以應選B；（3）I-U圖像如上圖右所示，由實驗電路可知，對應的電壓與與電流的比值就是定值電阻的阻值，由圖像可以看出是由于定值電阻的阻值的不同造成的；（4）此題由于電流表和電壓表量程都沒有給出，因此需要分類討論，電流表示數可以為0.2A 或1A，電壓表示數可以為2.6V 或13V，因此，根據歐姆定律，可以得出4 個電阻，分別為13 Ω、2.6Ω、65Ω、13Ω，而R1=8Ω，滑動變阻器此時阻值為5Ω或者2.5Ω，綜合選擇，滑動變阻器只可能選擇 “10Ω 2A”，當電壓表示數為2.6V、電流表示數為0.2A 時，R2 兩端電壓為1V；當電壓 表示數為13V、電流表示數為1A 時，R2 兩端電壓為5V，在這兩種情況下，電壓表測的 都是R1 和R2 兩端電壓。