Question

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，電流表A 選用0～0.6A量程，電壓表V₁選用為0～3V量程，電壓表V₂選用為0～15V量程，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω 1A”的字樣．

（1）請(qǐng)根據(jù)電路圖（甲）用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)物圖（乙）．

（2）閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在　　（A/B）端．

（3）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表A 與電壓表V₂的示數(shù)為零，電壓表V₁的示數(shù)不為零，則電路存在的故障是　　．

（4）排除故障后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄電流表A 與電壓表V₁的示數(shù)，得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表格（丙）所示．分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的阻值不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成　　比．

（5）實(shí)驗(yàn)中，記錄電流表A 與電壓表V₂的示數(shù)，得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出I─U₂圖線，如圖（�。┧�示，電源電壓是　　V．在保證實(shí)驗(yàn)器材安全的前提下，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不得小于　　Ω．

Answer 1

（1）題目已明確了電流表、電壓表的量程，只要將電阻、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源串聯(lián)，電壓表V₁與電阻并聯(lián)、電壓表V₂與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)即可．

（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)位于最大阻值處，也就是位于B端．

（3）閉合開關(guān)，電流表A 與電壓表V₂的示數(shù)為零，說明與他們串聯(lián)的電路是斷路狀態(tài)﹣﹣但不可能是滑動(dòng)變阻器斷路（如果滑動(dòng)變阻器斷路，電壓表V₂有示數(shù)）；電壓表V₁有示數(shù)，說明與V₁串聯(lián)的電路是通路，所以電路故障為電阻R₁斷路．

（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出：電壓成倍增大，電流也成倍增大，且兩者增大的倍數(shù)相同．所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與兩端電壓成正比．

（5）定值電阻的阻值為R₁===10Ω

由丁圖知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R₂===50Ω

所以電源電壓為U=IR=0.1A×（10Ω+50Ω）=6V；

已知電源電壓為6V，所以對(duì)電壓表V₂不會(huì)造成損害；已知電源電壓和電阻R₁的阻值，可得電路最大電流為0.6A，對(duì)電流表也不會(huì)造成損害；當(dāng)電壓表V₁電壓達(dá)到3V時(shí)，電路電流為I==0.3A

所以滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為R_最小==10Ω，即滑動(dòng)變阻器接入電路電阻不能小于10Ω．

故答案為：

（1）實(shí)物連接如下圖：

（2）B；

（3）電阻R₁斷路；

（4）正；

（5）6；10．