Question

6．小明同學(xué)探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”時(shí)，電路圖與實(shí)物圖如圖1和如圖2所示．已知電源電壓和電阻R1的阻值均恒定，電流表A的量程為0～0.6安，電壓表V₁的量程為0～3伏，電壓表V₂的量程為0～15伏，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω  1A”的字樣．
（1）小明按電路圖將實(shí)物連接起來，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在右端（填“左”或“右”）．閉合開關(guān)，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，若是電路中的電阻R₁或滑動(dòng)變阻器R₂發(fā)生故障．則故障是R₁斷路．
（2）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)，如下表所示．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5
電壓表V1示數(shù)（V）	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4
電流表A示數(shù)（A）	0.16	0.18	0.20	0.22	0.24

分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得結(jié)論：在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
（3）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U-I圖線（實(shí)線部分），如圖3所示．則該實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6伏．

Answer 1

分析 （1）在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；電流表示數(shù)為零，則電路中有斷路處，若電壓表示數(shù)不為零，則電壓表兩側(cè)到電源的電路應(yīng)完好，與此電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)得出電流和電壓的關(guān)系，電阻不變，電流與電壓成正比；
（3）根據(jù)圖示圖示求出電源電壓．

解答 解：（1）為保護(hù)電路安全，保護(hù)開關(guān)前滑片要置于阻值最大處，由圖示電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑片要移到右端；
閉合開關(guān)，電流表A為零，說明電路中存在斷路，R₁或R₂斷路，電壓表V₂與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，其示數(shù)為零，說明R₂短路或R₁斷路，電壓表V₁與R₁并聯(lián)，V₁示數(shù)不為零，說明電壓表V₁與電源兩極相連，V₁并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表V₁并聯(lián)的R₁斷路．
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在電阻一定時(shí)，電流與電壓的比值是定值，即電流與電壓成正比，由此可得：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比；
（3）由圖象知，當(dāng)電路中電流為零時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓等于6V，此時(shí)電阻R₁兩端的電壓為0，所以電源電壓等于滑動(dòng)變阻器兩端的電壓等于6V；
故答案為：（1）右；R₁斷路；（2）在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；（3）6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問題；由電壓表和電流表示數(shù)判斷電路故障，解題思路是：①電壓表無示數(shù)說明電壓表所測(cè)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(cè)量電路中，包含電源的部分電路短路或不包含電源部分?jǐn)嗦�，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．