Question

19．小明探究“通過導體的電流與電壓的關系”時，電路圖如圖甲所示．電源電壓不變，R₁為定值電阻．

（1）閉合開關前滑動變阻器的滑片P應移至N（選填“M”或“N”）端；
（2）閉合開關S，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電壓表V₁的示數(shù)始終為零，而電壓表V₂和電流表A有示數(shù)，則電路存在的故障可能是電阻R₁短路；
表一：

序號	V1 示數(shù)U1/V	A 示數(shù)I/A
1	1.0	0.1
2	2.0	0.2
3	3.0	0.3

（3）故障排除后繼續(xù)實驗，移動滑片P，記錄電流表A 與電壓表V₁的示數(shù)，得到表一數(shù)據(jù)，分析實驗數(shù)據(jù)可得結論：當電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比；
（4）小明又對實驗進行了拓展，他根據(jù)電流表A與電壓表V₂的示數(shù)作出I-U₂圖象，如圖乙所示．結合表一和圖乙，可得電源電壓是6V．

Answer 1

分析 （1）為了保護電路，連接電路時，開關應斷開，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值．
（2）電壓表示數(shù)為零，電流表有示數(shù)，則可能與電壓表并聯(lián)的電路短路；
（3）分析電流與電壓的示數(shù)變化，得出電流與電壓的正比例關系；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的電流、電壓關系進行分析．

解答 解：（1）為了保護電路，連接電路時開關應處于斷開狀態(tài)，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到阻值最大處，即將滑片P放在N端；
（2）電壓表V₁的示數(shù)始終為零，而電壓表V₂和電流表A有示數(shù)，則說明與電壓表V₁并聯(lián)的電阻R₁短路；
（3）由表格中數(shù)據(jù)可知，電阻R₁兩端的電壓與電流的比值為定值，可知電阻不變，導體中的電流與電壓成正比；
（4）電阻R₁與滑動變阻器串聯(lián)，通過的電流相等，由表格中數(shù)據(jù)知，當I=0.1A時，R₁兩端的電壓為1V，由圖乙知，R₂兩端的電壓為5V，則電源電壓為1V+5V=6V．
（4）由圖2甲可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；
由圖2乙可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.5V．
故答案為：（1）N；（2）電阻R₁短路；電阻R₁短路；（3）電阻；正；（4）6．

點評 本題是探究電流與電壓的關系實驗，考查了滑動變阻器的應用，電路故障的分析及對實驗數(shù)據(jù)的分析，最后一問求電源電壓的關鍵是能夠根據(jù)串聯(lián)電路的電流相等的特點得出兩個電阻兩端的電壓．