Question

甲、乙兩同學(xué)選用的實(shí)驗(yàn)器材均完好，但部分器材的規(guī)格不同．他們按圖所示的電原理圖連接電路，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在圖所示的電路中．電源電壓恒定，所有電表均為理想電表，R₁為滑動(dòng)變阻器．R₂為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度而改變．在實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙兩同學(xué)通過改變滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P的位置，使電表示數(shù)發(fā)生變化，并記錄在表格中．甲、乙兩同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1、表2所示：

表1：甲同學(xué)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)序號	A1表示數(shù) （安）	A2表示數(shù) （安）	Vl表示數(shù) （伏）	V2表示數(shù) （伏）
1	O．14	0.85	2.1	3.5
2	O．24	O．72	2.4	4.8
3	O．34	0.69	1.7	5.1
4	O．48	O．72	O

表2；乙同學(xué)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)序號	Al表示數(shù) （安）	A2表示數(shù) （安）	V1表示數(shù) （伏）	V2表示數(shù) （伏）
5	O．11	O．83	1.65	3.7
6	O．17	O．69	1.70	5.1
7	0.23	O．62	1.15	5.8
8	0.30	0.60	O	6.0

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．回答下列問題．
（1）（2分）根據(jù)表l中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．請通過比較、分析說明甲同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)．滑片P的移動(dòng)方向（用a-b或b-a表示）
（2）（4分）根據(jù)表l中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請通過分析、歸納完成表1中“V2表示數(shù)”下的空格．
（3）（6分）根據(jù)表l、表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請通過比較、分析來說明甲、乙兩同學(xué)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律不同的主要原因．
（4）（8分）丙同學(xué)為分析甲同學(xué)與乙同學(xué)所記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同原因．他，用與甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)相同的器件，按圖所示電路重新連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．測得各電表的示數(shù)如表3所示．當(dāng)他把表3中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)．發(fā)現(xiàn)表1和表3中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完全不同．請你根據(jù)表1和表3中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．分析說明丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的原因．
表3、丙同學(xué)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)序號	A1表示數(shù) （安）	A2表示數(shù) （安）	V1表示數(shù) （伏）	V2表示數(shù) （伏）
9	0.34	0.34	5.1	8.5
10	0.40	O．40	4．O	8.0
ll	0.48	0.48	2.4	7.2
12	O．60	O．60	O	6.0

Answer 1

解：（1）由表格中V₁的示數(shù)可知，滑動(dòng)變阻器左邊分得的電壓逐漸減小，最終為0，
所以滑片P是由b向a移動(dòng)．

（2）根據(jù)第二組數(shù)據(jù)，通過R₂的電流I₂=A₂-A₁=0.72-0.24=0.48A，
R₂兩端的電壓U₂=V₂-V₁=4.8V-2.4V=2.4V，
所以R₂===10Ω；
當(dāng)滑片位于a點(diǎn)時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)，
此時(shí)通過R₂的電流I₂′=A₁′=0.48A，
電壓表的示數(shù)V₂′=V₁′=I₂′R₂=0.48A×10Ω=4.8V．表格如下所示：

實(shí)驗(yàn)序號	A1表示數(shù) （安）	A2表示數(shù) （安）	Vl表示數(shù) （伏）	V2表示數(shù) （伏）
1	O．14	0.85	2.1	3.5
2	O．24	O．72	2.4	4.8
3	O．34	0.69	1.7	5.1
4	O．48	O．72	O	4.8

（3）當(dāng)滑片位于a點(diǎn)時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)，
由表一第四組數(shù)據(jù)可知：通過R₂的電流為0.48A，通過R₁的電流為A₂-A₁=0.72A-0.48A=0.24A，
∵兩電阻兩端的電壓相等，
∴根據(jù)R=可知，R₁＞R₂；
由表二第八組數(shù)據(jù)可知：通過R₂的電流為0.3A，通過R₁的電流為A₂-A₁=0.6A-0.3A=0.3A，
∵兩電阻兩端的電壓相等，
∴根據(jù)R=可知，R₁≤R₂；
所以甲、乙兩同學(xué)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律不同．
（4）分析表3中數(shù)據(jù)可知，兩電流表的示數(shù)相同，說明電路中沒有通過滑動(dòng)變阻器b端的電流，否則兩電流表的示數(shù)不相等，
故丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的原因是：變阻器b端（下端）斷路．
分析：由電路圖可知，R₂與滑動(dòng)變阻器的左邊串聯(lián)后再與右邊并聯(lián)，最后和燈泡L串聯(lián)；V₁測滑動(dòng)變阻器左邊電壓，V₂測右邊電壓，A₁測R₂支路的電流，A₂測干路電流．
（1）由表格中V₁的示數(shù)變化判斷滑片P移動(dòng)的方向．
（2）根據(jù)表格中的任意一阻數(shù)據(jù)利用并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₂兩端的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R₂的電流，利用歐姆定律求出R₂的阻值；當(dāng)滑片位于a點(diǎn)時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)兩端的電壓相等，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電壓表V₂的示數(shù)．
（3）當(dāng)滑片位于a點(diǎn)時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)結(jié)合表一第四組數(shù)據(jù)和表二中第八組數(shù)據(jù)通過兩電阻的電流，再根據(jù)歐姆定律可知兩電阻之間的關(guān)系，進(jìn)一步可知甲、乙兩同學(xué)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律不同的主要原因．
（4）分析表3中數(shù)據(jù)可知，兩電流表的示數(shù)相同，說明電路中沒有通過滑動(dòng)變阻器b端的電流，據(jù)此說明丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的原因．
點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的靈活運(yùn)用，還考查了學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，關(guān)鍵是畫出等效電路圖得出電路的連接方式和電壓表所測電路元件的判斷．