Question

某物理小组的同学按如下电路图进行实验，已知电源电压保持不变，R₁为定值电阻，滑动电阻器
R₂标有“45Ω，1A”字样，实验时甲同学把滑片移动到三个不同的位置，测的实验数据如表一：乙同学通过继续移动滑片，使R₁的功率达到最小：丙同学利用这一电路进行实验时出现故障，为了探究原因她小心的将滑片移动，并将实验数据记录在表格二中．
（以上实验中各表均正常）
表一：

实验次数	电流表A1/A	电流表A2/A	电压表V1/V	电压表V2/V	电压表V/V
1	0.4	0.4	6	6	12
2	0.5	0.5	7.5	4.5	12
3	0.6	0.6	9	3	12

表二：

实验次数	电流表A1/A	电流表A2/A	电压表V1/V	电压表V2/V	电压表V/V
1	0.4	0.4	0	12	12
2	0.48	0.48	0	12	12
3	0.6	0.6	0	12	12

根据上述数据，回答下列问题：
（1）对表一中两只电流表的数据进行分析，可归纳的结论为：

在串联电路中各处电流都相等

（2）对表一中三只电压表的数据进行分析，可归纳的结论为：

在串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和

（3）对表一中电压表 V₁和电流表A₂的数据进行分析，可归纳的结论为：

当电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比

（4）乙同学通过移动滑片，使R₁的功率最小．则R₁的最小功率为

0.6

W．
（5）通过对表二的实验数据分析，丙同学实验时的电路故障为：

R₁短路

．

Answer 1

分析：由图可知电路中两电阻为串联，电压表V₁并联在R₁两端，电压表V₂并联在R₂两端，电压表V并联在电源两端，电流表A₁、A₂串联在电路中；
（1～3）分析表中数据可得出串联电路中的相应结论；
（4）根据表1中的数据得出电阻R₁的阻值，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R₁的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I²R求出其大小；
（5）由表二可知，两电流表的示数相等，电压表V₁的示数为0，电压表V₂和电压表V的示数相等说明两者都测电源的电压，即电阻R₁短路．

解答：解：由图可知电路中两电阻为串联，电压表V₁测R₁两端的电压，电压表V₂测R₂两端的电压，电压表V测电源两端的电压，电流表A₁、A₂测电路中的电流．
（1）对表一中两只电流表的数据进行分析可知，两电流表的示数始终相等，即在串联电路中，串联电路中各处电流都相等；
（2）对表一中三只电压表的数据进行分析可知，V₁的示数与V₂的示数之和始终等于V的示数，则可得：在串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和；
（3）对表一中电压表V₁和电流表A₂的数据进行分析可知，V₁与A₂的示数之比都为15：1，则说明导体中的电流跟导体两端的电压成正比；
（4）由表一可知，当U₁=6V时，电路中的电流I=0.4A，根据欧姆定律可得：
R₁=

U1

I

=

6V

0.4A

=15Ω，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R₁的功率最小，则
电路中的电流I_min=

U

R1+R2

=

12V

15Ω+45Ω

=0.2A，
P_min=I²R₁=（0.2A）²×15Ω=0.6W；
（5）由表二可知，两电流表的示数相等，电压表V₁的示数为0，电压表V₂和电压表V的示数相等都测电源的电压，则电路故障为R₁短路．
故答案为：
（1）在串联电路中各处电流都相等；
（2）在串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和；
（3）当电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比；
（4）0.6；
（5）R₁短路．

点评：本题重点在于分析电路图及表格中数据，应从各组数据中找出共同点，从而得出相应的结论和判断电路故障．