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1.某实验小组的同学们用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”的实验.

(1)请根据实物图在右侧虚线框内画出对应的电路图.
(2)连接电路时,开关应该断开.
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于B端(选填“A”或“B”).
(4)闭合开关,同学们发现,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是电阻断路.
(5)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表,第4次实验电流表示数如图乙所示,则此时电流表示数为0.36A,通过分析表中的数据能够得出的结论是在电阻不变时,电阻的电压与通过的电流成正比.
 实验次数
电压U/V 1.2 1.4  1.61.82.0 
 电流I/A0.24 0.28 0.32  0.4 
(6)该小组的同学们利用电源、开关、最大阻值为R0的滑动变阻器、电流表、导线按如图丙所示电路测定待测电阻Rx的阻值,他们进行如下操作:
A:闭合开关,将滑动变阻器滑片P滑至a端,读出电流表示数为I1
B:将滑动变阻器滑片P滑至b端,读出电流表示数为I2
C:待测电阻Rx的阻值的表达式为Rx=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$R0(用I1、I2、R0表示)

分析 (1)根据实物图画出对应的电路图;
(2)(3)为保护电路,连接电路时,开关应该断开,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处;
(4)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻断路了;
(5)根据图中电流表小量程读数,分析表中数据得出结论;
(6)题中给出了一个定值电阻R0和一只电流表,要测量未知电阻Rx的阻值,可分别将变阻器连入电路中的电阻为0和最大值,分别记对应的电流,根据串联电阻的规律和欧姆定律,由电源电压不变得出Rx的阻值.

解答 解:(1)根据实物图画出对应的电路图,如下所示:

(2)连接电路时,开关应该断开.
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处即B端.
(4)经分析,闭合开关,同学们发现,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是电阻断路.
(5)第4次实验电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A.则此时电流表示数为0.36A,通过分析表中的数据可发现:电压与电流的比值R=$\frac{U}{I}=\frac{1.2V}{0.24}$=---$\frac{2.0V}{0.4A}$=5Ω,即电压与对应的电流之比为定值上,即能够得出的结论:在电阻不变时,电阻的电压与通过的电流成正比;
(6)实验步骤:
A:闭合开关,将滑动变阻器滑片P滑至a端,读出电流表示数为I1
B:将滑动变阻器滑片P滑至b端,读出电流表示数为I2
C:在A中,电路中只有待测电阻Rx,根据欧姆定律的变形公式,电源电压U=I1×Rx,----①
在B中,根据串联电路电阻的规律和欧姆定律,电源电压U=I2×(Rx+R0)-----②
由①②得:Rx=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$R0
故答案为:(1)见上图;(2)断开;(3)B;(4)电阻断路;(5)0.36;在电阻不变时,电阻的电压与通过的电流成正比;(6)$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$R0

点评 本题探究电流与电压的关系,考查画电路图、注意事项、故障分析、电流表读数、数据分拆、控制变量法及设计实验方案的能力.

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D.滑动变阻器R;
E.电阻箱R0
F.开关S一个,导线若干.则:
(1)在连接电路的过程中,开关S应该是断开的.
(2)请用铅笔画线代替导线在图甲中将实验器材连接起来,使之成为符合实验要求的电路(电流表选用0~0.6A的量程,电压表选用0~15V的量程;部分导线已连接好).
(3)在实验过程中,当电阻箱R0的阻值变小时,为了完成该实验研究,应该将滑动变阻器R的滑片P向B端滑动(选填“A”或“B”).
(4)在实验中,为了获得多组不同的数据,改变电阻箱R0的阻值,移动滑动变组器的滑片,测出相应的电流值I,并记录.在平面直角坐标系中,若以电流I为纵坐标,以$\frac{1}{R}$为横坐标,使图象完全在经过坐标原点的直线上(电压、电流、电阻采用的单位分别为V、A、Ω).
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②b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
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