Question

【題目】在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,電路圖如圖甲所示,電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“20Ω 2A”(電路元件完好,接線柱接線牢固)。

(1)在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系時(shí),應(yīng)保持______不變，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的目的是__________。

(2)小虎開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)如圖乙所示,移動(dòng)滑片,兩表指針保持不動(dòng)。若電路中只有一處故障,則故障可能是___________；排除故障后,小虎得到了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析表格中的數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論______________________.

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定值電阻/Ω	電壓/V	電流/A
1	5	3	0.6
2	5	6	1.2
3	5	9	1.8

(3)小虎將電路適當(dāng)調(diào)整后,逐次將不同阻值的定值電阻分別接入a、b兩點(diǎn)間,并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器。利用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出如圖丙所示的圖象。實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為___W。

Answer 1

【答案】電阻 改變電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流 電阻R斷路 電阻不變時(shí)，電流與電壓成正比 4.2

【解析】

（1）根據(jù)控制變量法分析探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持哪個(gè)物理量不變，為得出普遍性的結(jié)論要多次測(cè)量；
（2）若電流表示數(shù)為0，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了；分析表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（3）電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知變阻器的電壓，由圖丙知電路中的最大電流，根據(jù)P=UI求出所滑動(dòng)變阻器的最大功率。

（1）探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系，需要保持電阻不變，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的目的是：改變電阻的電壓和電流，進(jìn)行多次測(cè)量；

（2）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路，電壓表示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用大量程，分度值為為0.5V，電壓為10V，移動(dòng)滑片，兩表指針保持不動(dòng)；若電路中只有一處故障，則故障可能是電阻R斷路；排除故障后，小虎得到了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，縱向分析表格中的數(shù)據(jù)，電壓為原來(lái)的幾倍，通過(guò)的電流為原來(lái)的幾倍，即可以得出結(jié)論：電阻不變時(shí)，電流與電壓成正比；

（3）由（2）可知，電壓表示數(shù)的示數(shù)是10V，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，所以電源電壓為10V；由圖可知電阻兩端的控制電壓為：UR=I1R1=0.6A×5Ω=3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑=U-UR=10V-3V=7V，由圖知電路中的電流最大為0.6A，所以滑動(dòng)變阻器的最大功率為：P滑=U滑I大=7V×0.6A=4.2W。