Question

12．圖1是測量電阻R阻值的電路．

（1）電路中有一根導線連接錯了，請你在接錯的導線上打一個“×”，并畫出正確的連線；
（2）正確接線后，若閉合開關后發(fā)現(xiàn)電流表的指針有明顯偏轉(zhuǎn)，但電壓表的指針沒有偏轉(zhuǎn)，該故障的原因是A（選填下列故障原因的字母代號）
A．電阻R接線短路   B．電阻R接線斷路   C．電源接觸不良   D．電流表接線短路
（3）閉合開關之前，必須將滑動變阻器調(diào)到電阻最大值；開關閉合后當滑片P滑到某點時，電壓表的示數(shù)是6V，電流表的示數(shù)（如圖2所示）是0.3A，則被測電阻R的阻值是20Ω；被測電阻R的電功率是1.8W；
（4）當探究電流與電壓的關系時，通過調(diào)節(jié)變阻器滑片P的位置來改變定值電阻R 兩端的電壓．四次改變滑片位置，測得四組電壓和電流值（見下表），因此可得出電流與電壓關系的初步結(jié)論：在電阻一定時，電流與電壓成正比．請你根據(jù)數(shù)據(jù)在圖3中描點做出電阻R的電流與電壓關系圖象．

電壓U/V	2.4	4.0	4.8	6.0
電流I/A	0.12	0.2	0.24	0.3

Answer 1

分析 （1）伏安法測電阻阻值時，電壓表應與待測電阻并聯(lián)，據(jù)此分析實物圖，找出電路連接錯誤之處，并改正．
（2）分析各電路故障可能出現(xiàn)的故選現(xiàn)象，然后選出符合題意的故障原因．
（3）為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值；由圖乙所示電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，由歐姆定律求出電阻阻值，由電功率公式P=UI求出電阻電功率．
（4）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)答題；應用描點法作圖．

解答 解：（1）由圖1所示實物圖可知，電壓表并聯(lián)在電阻與滑動變阻器兩端，電壓表連接錯誤，電壓表應并聯(lián)在電阻兩端，如圖所示．

（2）A、如果電阻R接線短路，閉合開關后電流表明顯偏轉(zhuǎn)，與電阻并聯(lián)的電壓表無示數(shù)，符合題意；
B、如果電阻R接線斷路，閉合開關后，電流表無示數(shù)，指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，不符合題意；
C、如果電源接觸不良，閉合開關后電壓表與電流表指針均不偏轉(zhuǎn)，不符合題意；
D、如果電流表接線短路，閉合開關后，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，不符合題意；故選A．
（3）為了保護電路，閉合開關前，必須將滑動變阻器調(diào)到電阻最大值；由圖乙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$得，電阻阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；被測電阻的功率P=UI=6V×0.3A=1.8W．
（4）探究電流與電壓的關系時，通過調(diào)節(jié)變阻器滑片P的位置來改變電阻兩端的電壓；由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在電阻一定的情況下，每次電壓與電流的比值是相同的，由此可見：在電阻一定時，電流與電壓成正比；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標系內(nèi)描出數(shù)據(jù)對應的點，然后把各點連起來，做出U-I圖象，如圖所示．

故答案為：（1）見上圖；
（2）A；
（3）0.3；20；1.8；
（4）定值電阻R；電阻一定時，通過電阻的電流與該電阻兩端的電壓成正比；見上圖．

點評 本題考查了查找電路連接錯誤并改正、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求電阻、求功率、實驗數(shù)據(jù)分析、描點法作圖等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；對電表讀數(shù)時，一定要先確定電表量程與分度值，然后再讀數(shù)．