Question

6．小明同學(xué)在做“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)備了以下材料：干電池（1.5V）兩節(jié)，電流表（0～0.6A 0～3A）、電壓表（0～3V 0～15V）、滑動(dòng)變阻器（20Ω、2A）、定值電阻（5Ω）、開關(guān)各一只、導(dǎo)線若干．根據(jù)圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D甲所示電路，將乙圖中的實(shí)物圖連接完整．
（2）連接電路．閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處于B（選填“A”或“B”）端．這樣做可以起到保護(hù)電路的作用；
（3）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，造成這一現(xiàn)象的原因可能是C．
A．電流表壞了 B．滑動(dòng)變阻器短路C．定值電阻接觸不良D．定值電阻短路
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，電流表的示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)電路中的電流為0.3A．
（5）試驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，測(cè)出通過定值電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值如表所示．老師看后說其中一次是錯(cuò)誤的．幫小明分析出錯(cuò)的是第1次，原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V，電流為0.12A．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

通過上表中的數(shù)據(jù)，我們可以得出的結(jié)論是電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．

Answer 1

分析 （1）求出電路中的最大電流，確定電流表的量程，根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，要斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前，滑片要移到阻值最大處．
（3）常見的電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）根據(jù)圖丙電流表小量程讀數(shù)；
（5）根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)分析和分壓原理，結(jié)合分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）電源電壓為3V，、定值電阻為5Ω，電路的最大電流I=$\frac{U}{R}=\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，所以電流表選用0～0.6A，將電流表0.6A接線柱與定值電阻左端接線柱相連，把滑動(dòng)變阻器B端接線柱與定值電阻右端接線柱接入電路，實(shí)物圖如圖所示．

（2）在連接電路的各元件時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于B端，這樣可以起到 保護(hù)電路的作用．
（3）閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電流表無(wú)示數(shù)，說明電路存在斷路；電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻接觸不良，而造成電壓表串聯(lián)在電路中了，選C；
（4）圖中電流表選擇的是0～0.6A量程，對(duì)應(yīng)的分度值都是0.02A；則這時(shí)的電流為0.3A；
（5）已知滑動(dòng)變阻器（20Ω、2A）、定值電阻（5Ω）、干電池（1.5V）兩節(jié)，即電源電壓為3V，
由圖可知，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處，即20Ω，因?yàn)槎ㄖ惦娮铻?Ω，其電阻之比為4：1，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知，此時(shí)定值電阻兩端電壓最小為$\frac{1}{5}$×3V=0.6V，即出錯(cuò)的是第1次，原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V，根據(jù)歐姆定律，通過的電流為0.12A；
橫向分析表中數(shù)據(jù)知，當(dāng)電壓為原來的幾倍，通過的電流也為原來的幾倍，即電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
故答案為：（1）見上圖；
（2）B；保護(hù)電路；
（3）C；
（4）0.3；
（5）1；電壓最小應(yīng)是0.6V，電流為0.12A；電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、電表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析歸結(jié)得出結(jié)論的能力等，是實(shí)驗(yàn)的常考問題，綜合性較強(qiáng)，