Question

7．如圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖中的電路連接完整．
（2）下表是小明通過實驗得到的幾組數(shù)據(jù)，其中第5組有明顯錯誤，小明所犯的錯誤可能是電流表選用小量程卻按大量程讀數(shù)了．

數(shù)據(jù)序號	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4
電流I/A	0.08	0.16	0.24	0.32	2.00	0.48

（3）實驗中，他所選擇的變阻器是B．（選填字母）
A.10Ω 1A    B.50Ω 1A   C.50Ω 0.1A
（4）實驗過程中，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)幾乎為零，電壓表的示數(shù)接近3V．導(dǎo)線及連接處完好，則電路發(fā)生故障的原因是電阻斷路了．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中電流大小確定電流表量程連接電路；
（2）通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比，根據(jù)電流表大小量程之比為5：1分析回答；
（3）根據(jù)表中第1組數(shù)據(jù)，由串聯(lián)電路的規(guī)律、歐姆定律求變阻器連入電路中的電阻大小，結(jié)合電流因素確定變阻器的規(guī)格；
（4）若電流表示數(shù)幾乎為0，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了．

解答 解：（1）由表中電流數(shù)據(jù)，電流表選用小量程，如下所示：

（2）通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比，表中第5組數(shù)據(jù)不符合這個規(guī)律，原因可能是：電流表選用小量程卻按大量程讀數(shù)了；
（3）由表中第1組數(shù)據(jù)可知，U₁=0.4V，I₁=0.08A，
因電源電壓為3V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，
變阻器分得的電壓為：
U_滑=U-U₁=3V-0.4V=2.6V，
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律 結(jié)合歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}=\frac{2.6V}{0.08A}$=32.5Ω，
考慮到電路中最大電流為0.48A，故選擇 50Ω 1A變阻器，即B．
（4）由上分析，實驗過程中，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)幾乎為零，電壓表的示數(shù)接近3V．導(dǎo)線及連接處完好，則電路發(fā)生故障的原因是：電阻斷路了．
故答案為：（1）如上所示；（2）電流表選用小量程卻按大量程讀數(shù)了；（3）B；（4）電阻斷路了．

點評 本題通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，考查電路的連接、實驗結(jié)論、數(shù)據(jù)處理、器材的選擇、故障的分析及控制變量法的運用，為電學(xué)中的重要內(nèi)容．