Question

12．三位同學(xué)用如圖電路進行實驗，已知電源電壓保持不變，R₁為定值電阻，滑動變阻器R₂標(biāo)有“45Ω 1A”．
（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．
（2）閉合開關(guān)前．應(yīng)該將R₂的阻值調(diào)到最右（填“左”或“右”）端．
（3）實驗時甲同學(xué)把滑片P移到三個不同的位置，測得數(shù)據(jù)如表一；乙同學(xué)利用表中的數(shù)據(jù)，測出了R₁的阻值；丙同學(xué)也利用這一電路進行實驗，出現(xiàn)了故障，為了探究原因．他小心地移動滑片，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表二中．（各電表均正常）
表一：

實驗次數(shù)	電流表A1/A	電流表A2/A	電壓表V1/V	電壓表V2/V	電壓表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：

實驗次數(shù)	電流表A1/A	電流表A2/A	電壓表V1/V	電壓表V2/V	電壓表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

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，回答下列問題：
①對表一中，第2次實驗時，滑動變阻器連入電路的阻值為9Ω；
②對表一中A₁、A₂的數(shù)據(jù)進行分析，可歸納的結(jié)論是：串聯(lián)電路中各處的電流相等；
③對表一中電壓表V₁、V₂和V的數(shù)據(jù)進行分析，可得出的結(jié)論為：串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和；
④對表一中電壓表V₁、A₂的數(shù)據(jù)進行分析，可得出的結(jié)論為是：在電阻一定時，電流與電壓成正比；
⑤根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，乙同學(xué)求出R₁的阻值是15Ω；
⑥通過對表二的實驗數(shù)據(jù)分析，丙同學(xué)實驗時的電路故障為：R₁短路；
⑦細(xì)心的甲同學(xué)通過對表一中數(shù)據(jù)應(yīng)一步分析發(fā)現(xiàn)，隨著隨著滑動變阻器連入電路中的阻值的變化，如果滑動變阻器兩端的電壓變大，則通過滑動變阻器的電流變�。ㄌ睢白兇蟆薄白冃　被颉安蛔儭保�．

Answer 1

分析 （1）為防止電路中連接時造成短路，電流過大，燒壞電路元件，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）為防止電路中的電阻過小，電流過大，燒壞電路元件，閉合開關(guān)前，滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電流表A₁、A₂均測電路中的電流，電壓表V測電源的電壓，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，電壓表V₂測R₂兩端的電壓．
①第2次實驗時，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器連入電路的阻值；
②分析表一中兩電流表的示數(shù)關(guān)系得出串聯(lián)電路的電流特點；
③分析表一中電壓表V₁、V₂和V的示數(shù)關(guān)系得出串聯(lián)電路的電壓特點；
④分析表一中電壓表V₁、A₂的數(shù)據(jù)關(guān)系得出電流與電壓的關(guān)系；
⑤R₁為定值電阻，從表一中讀出任意一組V₁、A₁的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；
⑥由表二數(shù)據(jù)可知，電壓表V₁的示數(shù)始終為零且電壓表V₂與V的示數(shù)相等，說明電壓表V₁并聯(lián)部分短路；
⑦分析表一中數(shù)據(jù)得出滑動變阻器兩端的電壓變大時通過的電流變化．

解答 解：（1）為保護電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（2）為保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器R₂的阻值調(diào)到最大阻值處的右端；
（3）由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電流表A₁、A₂均測電路中的電流，電壓表V測電源的電壓，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，電壓表V₂測R₂兩端的電壓．
①第2次實驗時，由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器連入電路的阻值R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.5V}{0.5A}$=9Ω；
②由表一數(shù)據(jù)可知，電流表A₁、A₂的示數(shù)相等，故可得結(jié)論：串聯(lián)電路中各處的電流相等；
③由表一數(shù)據(jù)可知，電壓表V₁和V₂的示數(shù)之和等于電壓表V的示數(shù)，故可得結(jié)論：串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和；
④由表一數(shù)據(jù)可知，電壓表V₁的變化倍數(shù)和電流表A₂的變化倍數(shù)相等，故可得結(jié)論：電阻一定時，電流與電壓成正比；
⑤由表一數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓表V₁的示數(shù)U₁=6V時，A₁的示數(shù)為0.4A，R₁的阻值R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω；
⑥由表二數(shù)據(jù)可知，電壓表V₁的示數(shù)始終為零且電壓表V₂與V的示數(shù)相等，說明電壓表V₁并聯(lián)部分R₁短路；
⑦由表一數(shù)據(jù)可知，滑動變阻器兩端的電壓表V₂示數(shù)變大時，兩電流表的示數(shù)變小，即通過滑動變阻器的電流變小．
故答案為：
（1）斷開；
（2）右；
（3）①9；
②串聯(lián)電路中各處的電流相等；
③串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和；
④電流與電壓成正比；
⑤15；
⑥R₁短路；
⑦變小．

點評 本題考查了探究電流與電壓的關(guān)系和串聯(lián)電路電流特點、電壓特點的實驗，涉及到實驗的注意事項、歐姆定律、控制變量法的應(yīng)用等，分析好實驗數(shù)據(jù)得出有用的信息是關(guān)鍵．