Question

第一部分
小黄同学在探究“通过导体（电阻R₁）的电流与导体两端电压的关系”时，实物连线如图1所示．
（1）为使电压表V₂测量滑动变阻器两端电压，请在图1上补画一根连线．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑在________端（填“a”或“b”）．闭合开关，发现电流表A与电压表V₁的示数几乎为零，电压表V₂的示数接近电源电压，则故障是________．
（3）排除故障后，进行实验．记录电流表A与电压表V₁的示数，得到一组实验数据如下表所示．据此在如图2描出电阻R₁的I-U图线．通过分析得到的结论是：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与________ 比．

实验序号	1	2	3	4	5
电压表V1示数（V）	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4
电流表A示数（A）	0.16	0.18	0.20	0.22	0.24

第二部分
在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时，采用的电路如图3所示．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω　1A”字样．在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，分别读出电流表的示数．当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1.5V，为使电压表示数为1.5V，下列措施中可行的有________ （填代号）
A．将原滑动变阻器改换为新的“30Ω　1A”后从新调节
B．将原滑动变阻器改换为新的“10Ω　1A”后从新调节
C．将换上的20Ω定值电阻更换为“15Ω”后从新调节
D．将换上的20Ω定值电阻更换为“30Ω”后从新调节

Answer 1

解：第一部分
（1）电压表V₂与滑动变阻器并联，如下图所示：

（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片应滑在b端；
电流表A与电压表V₁的示数几乎为零，电压表V₂的示数接近电源电压，说明电压表V₂并联的滑动变阻器R₂可能断路．
（3）利用描点法做出电阻R₁的I-U图象，如下图所示：

分析图象可知：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与其两端的电压成正比．
第二部分
当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻R两端的电压过大造成的，或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的；或是电源电压太大；或电阻R的阻值太小造成的；
故可以将原滑动变阻器改换为新的“30Ω 1A”后从新调节或将换上的20Ω定值电阻更换为“15Ω”后从新调节．
故答案为：
第一部分
（1）如上图所示；
（2）b；滑动变阻器R₂断路；
（3）如上图所示；其两端的电压成正；
第二部分
AC．
分析：（1）电压表V₂要测滑动变阻器两端电压，应与滑动变阻器并联．
（2）为防止电路中电流过大烧坏用电器，闭合开关前，滑动变阻器处于最大阻值处；电压表V₂的示数接近电源电压说明电压表两接线柱与电源相连的部分是通路，电流表A与电压表V₁的示数几乎为零说明电路断路，即电压表V₂并联的部分断路．
（3）根据描点法做出电阻R₁的I-U图象，分析图象即可得出结论．
（4）电阻两端电压达不到1.5V，可从滑动变阻器阻值大小、电源电压大小、电阻本身等方面分析原因，并得出解决方法．
点评：本题考查了电压表的连接、滑动变阻器的使用、电路故障的判断、描点法作图以及分析图象得出结论；关键是会分析更换定值电阻时电压表达不到1.5V的原因，然后再找出解决的方案，这也是本题的难点．