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(2012?黄埔区一模)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
b
b
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
滑动变阻器R2断路
滑动变阻器R2断路

(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
其两端的电压成正
其两端的电压成正
 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
AC
AC
 (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
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.
解答: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.
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.
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