【题目】(10分)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)连好电路闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是

A.电压表的量程选大了 B.电阻R0发生了短路

C.滑动变阻器发生了断路 D.滑动变阻器发生了短路

(3)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中,在给定的坐标纸上作出图像,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像都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图像却明显不同.请你利用表中数据在图c中作出I-U图像,并回答造成这种不同的原因:

实验次数

1

2

3

4

5

电压表示数/V

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

电流表示数/A

0.12

0.19

0.25

0.28

0.38

(4)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,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为8Ω,所用滑动变阻器R210Ω 2A5Ω 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的规格和R2的电压.

【答案】(1)如图所示;(2)B (3)做出图像如30题答图c所示,定值电阻的阻值明显不同

【解析】

试题分析:(1)由题意可知,实物图的连线如上图所示;(2)如果是AD则电压表示数不为零,与题意不符,如果是C,则电流表示为零,与题意不符,所以应选B;(3)I-U图像如上图右所示,由实验电路可知,对应的电压与与电流的比值就是定值电阻的阻值,由图像可以看出是由于定值电阻的阻值的不同造成的;(4)此题由于电流表和电压表量程都没有给出,因此需要分类讨论,电流表示数可以为0.2A 或1A,电压表示数可以为2.6V 或13V,因此,根据欧姆定律,可以得出4 个电阻,分别为13 Ω、2.6Ω、65Ω、13Ω,而R1=8Ω,滑动变阻器此时阻值为5Ω或者2.5Ω,综合选择,滑动变阻器只可能选择 10Ω 2A,当电压表示数为2.6V、电流表示数为0.2A 时,R2 两端电压为1V;当电压 表示数为13V、电流表示数为1A 时,R2 两端电压为5V,在这两种情况下,电压表测的 都是R1R2 两端电压。

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