Question

【题目】物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系．实验室有电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择，实验所用电路如图a所示．

（1）图b是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替两根导线完成连接（连线不交叉）．要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大_______ ．

（2）他们测得多组数据记录在下表中，在给定的坐标纸上作出图象，分析得出了结论．在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的，但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同．请你利用表中数据在图c中作出I﹣U图象________，并回答造成这种不同的原因：_____________________．

（3）该组同学为了进一步探究电路的性质，他们选择了一个电压可调的电源进行实验．实验所用电路如图d所示，但电压表位置不详，电阻R1的阻值为8Ω，所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一个．若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半．请发挥你的聪明才智，通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格是________________，R2的电压为____________ V。

Answer 1

【答案】 见解析所示 见解析所示 定值电阻的阻值明显不同 “10Ω 2A” 1或5

【解析】(1)根据实验电路图应将定值电阻与变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，滑片P向A端移动，电压表示数变大，根据U＝IR，所以通过R电流应变大，故变阻器阻值变小，应将A接线柱接入电路中，如图所示：

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(2) 由表格数据描点连线作出IU图象，如图所示：

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实验中各小组所使用的定值电阻的阻值可能各不相同，若阻值太大，电流太小，则会造成图象不明显；(3)由图e,电流表和电压表都使用小量程时,读出分别为IA＝0.2A,UV＝2.6V，

则R1两端电压：U1＝IAR1＝0.2A×8Ω＝1.6V，滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半，

若使用的是规格是“5Ω3A”,则U变＝IAR变＝0.2A×2.5Ω＝0.5V，若使用的是规格是“10Ω2A”,则U变＝IAR变＝0.2A×5Ω＝1V，所以电压表不是测R1也不是测R2两端电压，

根据串联电路的电压特点：U＝U1+U2，若电压表测总电压，则使用“10Ω2A”恰好符合电压表示数为2.6V.同理：若电流表和电压表使用大量程,读出分别为IA＝1A,UV＝13V，使用变阻器使用“10Ω2A”同样是符合电压表示数,此时U变＝IAR变＝1A×5Ω＝5V，故实验时所用变阻器R2的规格为“10Ω2A”,R2的电压为1V或5V.