Question

某同学利用如图甲所示的电路探究通过电阻R的电流I跟它两端电压U的关系，已知电源电压为6V且保持不变．

（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．
（2）实验中多次调节滑动变阻器的滑片，改变电阻R两端的______，记下______的示数，得到如图丙所示的U-I关系图象．
（3）上述实验中刚闭合开关时，电压表的示数为______，电流表的示数为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究通过电阻的电流与电压的关系时，定值电阻和滑动变阻器要串联．在连接电路时，需要注意电流表、电压表的连接位置、量程和电流方向，滑动变阻器采用“一上一下”的接法．
（2）探究电流与电压的关系，要保持电阻值一定，改变两端电压，分别记录对应的电压、电流值，最后分析两者的对应规律．
（3）由图象可以得到定值电阻的阻值；刚闭合开关，滑动变阻器接入电路电阻最大（20Ω），根据串联电路电压与其阻值成正比，可以得到电压表的示数；已知定值电阻阻值和两端电压，能够得出电流表示数．
解答：解：
（1）探究电流与电压关系时，电压表与定值电阻并联，电流表测量通过电阻的电流．由U-I图象知：电流表选择0～0.6A量程，电压表选择0～3V量程．滑动变阻器已连接了左上角的接线柱，需要再连接下面的一个接线柱．
（2）串联电路电压与其阻值成正比，滑片位置改变，滑动变阻器两端电压发生变化，电源电压一定，所以定值电阻两端电压发生变化，电路电流相应变化．
（3）由图象知，定值电阻的阻值为R₁===5Ω
滑动变阻器接入电路电阻为R₂=20Ω
根据题意得===
解得U₁=1.2V
电流表的示数为I===0.24A
故答案为：
（1）实物电路连接如下图所示：

（2）电压；电压表和电流表
（3）1.2V；0.24A
点评：滑动变阻器的基本作用之一是保护电路，所以闭合开关前滑片应位于最大阻值处．明确刚闭合开关时，滑动变阻器接入电路的电阻最大是解决第三问的前提．