Question

19．小明探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”時(shí)，電路圖如圖甲所示．電源電壓不變，R₁為定值電阻．

（1）閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至N（選填“M”或“N”）端；
（2）閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片P，發(fā)現(xiàn)電壓表V₁的示數(shù)始終為零，而電壓表V₂和電流表A有示數(shù)，則電路存在的故障可能是電阻R₁短路；
表一：

序號(hào)	V1 示數(shù)U1/V	A 示數(shù)I/A
1	1.0	0.1
2	2.0	0.2
3	3.0	0.3

（3）故障排除后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)滑片P，記錄電流表A 與電壓表V₁的示數(shù)，得到表一數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得結(jié)論：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比；
（4）小明又對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展，他根據(jù)電流表A與電壓表V₂的示數(shù)作出I-U₂圖象，如圖乙所示．結(jié)合表一和圖乙，可得電源電壓是6V．

Answer 1

分析 （1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（2）電壓表示數(shù)為零，電流表有示數(shù)，則可能與電壓表并聯(lián)的電路短路；
（3）分析電流與電壓的示數(shù)變化，得出電流與電壓的正比例關(guān)系；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的電流、電壓關(guān)系進(jìn)行分析．

解答 解：（1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到阻值最大處，即將滑片P放在N端；
（2）電壓表V₁的示數(shù)始終為零，而電壓表V₂和電流表A有示數(shù)，則說明與電壓表V₁并聯(lián)的電阻R₁短路；
（3）由表格中數(shù)據(jù)可知，電阻R₁兩端的電壓與電流的比值為定值，可知電阻不變，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比；
（4）電阻R₁與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，通過的電流相等，由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)I=0.1A時(shí)，R₁兩端的電壓為1V，由圖乙知，R₂兩端的電壓為5V，則電源電壓為1V+5V=6V．
（4）由圖2甲可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；
由圖2乙可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.5V．
故答案為：（1）N；（2）電阻R₁短路；電阻R₁短路；（3）電阻；正；（4）6．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用，電路故障的分析及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，最后一問求電源電壓的關(guān)鍵是能夠根據(jù)串聯(lián)電路的電流相等的特點(diǎn)得出兩個(gè)電阻兩端的電壓．