Question

有兩組同學在用電壓表、電流表探究電流和電壓關系．

Ⅰ（1）小剛根據(jù)電路圖連接了如圖甲所示的實驗電路，小軍檢查后發(fā)現(xiàn)有一根導線連接有誤，請你在這根導線上打“×”并用筆畫線代替導線，畫出正確的連線．
（2）電路改正后，小剛閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)為電源電壓值，取下電阻，兩表的示數(shù)仍然不變，出現(xiàn)故障的原因可能是______．
Ⅱ另一小組在實驗過程中：（1）合上開關進行實驗時發(fā)現(xiàn)，無論怎樣移動滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)都不為零，但始終沒有變化．則該同學把滑動變阻器接入電路中的方式可能是______或______（填寫代號）：
A．G與C相連，F(xiàn)與H相連
B．G與C相連，D與H相連
C．G與E相連，F(xiàn)與H相連
D．G與E相連，D與H相連
（2）該同學發(fā)現(xiàn)了（1）中的問題并作了改正．請用筆畫線代替導線把滑動變阻器正確接入圖乙所示電路中，要求：滑片P向右移動時電流表示數(shù)逐漸增大．
（3）實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示．根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標圖中描點并作出U-I圖線．
（4）由圖象可以得出結論：______．
（5）滑動變阻器在該實驗中的作用是：______（寫出一條即可）．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ
（1）研究電流和電壓的關系時，定值電阻和滑動變阻器組成串聯(lián)電路，電流表測電流，電壓表測量定值電阻兩端的電壓；
（2）電流表無示數(shù)說明電路中有斷路的地方，電壓表有示數(shù)，說明電壓表和電源連接的部分電路中無斷路；
Ⅱ
（1）移動滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)都不為零，但始終沒有變化．說明滑動變阻器的電阻不變，要么都接上面兩個接線柱，要么都接下面兩個接線柱．
（2）從電源正極出發(fā)，依次連接開關、滑動變阻器、定值電阻、電流表、到電源負極，最后電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端．滑片P向右移動時電流表示數(shù)逐漸增大，一定的連入電路的電阻減小，一定選擇了接線柱F，上面接線柱任意選擇．
（3）利用數(shù)學方法的描點法描出電壓和電流對應的各點，連接起來．
（4）根據(jù)圖象總結結論，先明確實驗目的和橫軸、縱軸代表的物理量，分析不同物理量之間變化的規(guī)律．
（5）滑動變阻器在電路中的作用有二：保護電路，改變電路兩端電壓．
解答：解：
Ⅰ
（1）電壓表測量定值電阻的電壓，應并聯(lián)在定值電阻兩端，圖中電壓表與定值電阻和滑動變阻器并聯(lián)了．
（2）①電流表無示數(shù)，說明有斷路；
②電壓表的示數(shù)為電源電壓值，說明電壓表測量的是電源電壓，電壓表→電流表→電源→開關→滑動變阻器這個部分沒有斷路；
③取下電阻，兩表的示數(shù)仍然不變，說明電阻不起作用，沒有連入電路．因此故障是電阻斷路了．
Ⅱ
（1）
A G與C相連，F(xiàn)與H相連，滑動變阻器連入右半段，移動滑片，能改變連入電路的電阻，改變電壓和電流．不符合題意．
B．G與C相連，D與H相連，滑動變阻器沒有連入電路，移動滑片，不能能改變連入電路的電阻，不能改變電壓和電流．符合題意．
C．G與E相連，F(xiàn)與H相連，滑動變阻器全部連入電路，相當于定值電阻，移動滑片，不能能改變連入電路的電阻，不能改變電壓和電流．符合題意．
D．G與E相連，D與H相連，滑動變阻器連入左半段，移動滑片，能改變連入電路的電阻，改變電壓和電流．不符合題意．
故答案為：B或C．
（2）滑片P向右移動時電流表示數(shù)逐漸增大，一定的連入電路的電阻減小，一定選擇了接線柱F，上面接線柱任意選擇．
（3）首先確定電流為橫坐標，標出對應的電流0.1A、0.2A、0.3A、0.4A、0.5A．
再確定電壓為縱坐標，標出對應的電壓0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V．
描出（0.1，0.5）（0.2，1.0）（0.3，1.5）（0.4，2.0）（0.5，2.5）各點．連接各點畫出圖象．
（4）分析圖象知：在電阻一定時，通過導體的電流與兩端電壓成正比．
（5）滑動變阻器在電路中的主要作用是：改變電阻兩端電壓，探究電壓對電流的影響作用．
故答案為：
Ⅰ
（1）錯誤的導線和改正的導線連接如左下圖：
（2）電阻斷路；
Ⅱ
（1）B、C；
（2）實物連接如中下圖：
（3）電流、電壓關系圖線如右下圖：
（4）在電阻一定時，電流與電壓成正比；
（5）改變電阻兩端電壓．

點評：電壓表和電流表判斷電路故障的方法：
（1）電壓表無示數(shù)說明電壓表所測量電路中，包含電源的部分電路斷路或不包含電源部分短路，再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路．有電流，則電路為短路；無電流，則電路為斷路；
（2）電壓表有示數(shù)說明電壓表所測量電路中，包含電源的部分電路短路或不包含電源部分斷路，再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路．有電流，則電路為短路；無電流，則電路為斷路．