Question

5．如圖，在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖甲所示，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整，使滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）連好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)、電壓表示數(shù)為零，則電路故障原因可能是B
A．電壓表的量程選大了         B．定值電阻發(fā)生了短路
C．滑動變阻器發(fā)生了斷路       D．滑動變阻器發(fā)生了短路
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，向左移動滑動變阻器滑片P，電流表示數(shù)將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器，把測得的數(shù)據(jù)填入下表，其中電流表示數(shù)為0.5A時(shí)電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為2.5V．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	1.0	1.5	2.0		3.0
電流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（5）結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻的阻值為5Ω；要能完成實(shí)驗(yàn)，滑動變阻器的最大阻值至少是10Ω．
（6）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目要求，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，然后連接電路圖．
（2）電流表有示數(shù)說明電路是通路，而電壓表沒有示數(shù)則說明電壓表被短路；
（3）根據(jù)電路圖，根據(jù)滑片的移動方向判斷滑動變阻器接入電路的阻值如何變化，然后由歐姆定律判斷電路電流如何變化．
（4）由圖示電壓表確定電壓表量程與分度值，讀出電壓表示數(shù)．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用歐姆定律可計(jì)算定值電阻的阻值；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用歐姆定律求出電路中的最大總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器的最大阻值．
（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可歸納得出電阻一定時(shí)，電流與電壓的關(guān)系．

解答 解：（1）由圖甲所示電路圖可知，滑動變阻器接左下接線柱時(shí)，滑動變阻器接入電路的阻值最大，如圖所示．

（2）連好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路是通路；電壓表示數(shù)為零，說明電壓表并聯(lián)的部分短路了，即定值電阻發(fā)生了短路，則電路故障原因可能是B；
（3）由電路圖可知，當(dāng)滑片向左移動時(shí)，滑動變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流變大，電流表示數(shù)變大．
（4）由圖乙所示電壓表可知，電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.5V．
（5）由圖象可知，電阻阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$…=5Ω．
由圖可知，電源電壓為兩節(jié)干電池，其最大電壓為3V，
由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電路中電流最小時(shí)，即電流為0.2A時(shí)，電路中的總電阻最大，
則R_總=$\frac{{U}_{最大}}{{I}_{最小}}$=$\frac{3V}{0.2A}$=15Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，滑動變阻器的最大電阻至少為：R_滑=R_總-R=15Ω-5Ω=10Ω．
（6）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
故答案為：（1）如上圖所示； （2）B； （3）變大；（4）2.5V； （5）5Ω； 10Ω；
（6）電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．

點(diǎn)評 本題考查了連接實(shí)物電路圖、電路分析、電壓表讀數(shù)、求電阻、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握．