题目内容

为了探究串联电路特点的问题，小秦设计了如图所示的实验电路，其中R₁是滑动变阻器，（实验前先测定了变阻器在不同位置时的电阻值），R₂是定值电阻，R₁与R₂串联的总电阻（即等效电阻）用R来表示．电流表测量的是串联电路中的电流I，电压表V测量的是 A、B两点间的电压U．小秦通过实验记录的数据如下表所示．请根据实验电路图、实验操作过程和表中的实验数据，完成下列问题：
次数
物理量 1 2 3 4 5
R₁/Ω 5 10 15 25 35
U/V 12 12 12 12 12
U₁/V 9 7.2 6.0 4.5 3.6
I/A 0.6 0.48 0.4 0.3 0.24
R/Ω 20 25 30 40 50
（1）电压表V₁是测量（选填“R₁”、“R₂”或“R₁与R₂”）的电压．
（2）此实验电路图中的电源电压是伏．
（3）实验操作时滑动变阻器的滑片是向（选填“左”或“右”）滑动的．
（4）根据表中第二行和第五行实验数据，可归纳得到：．
（5）根据表中第行实验数据，可归纳得到：在串联电路中，通过某定值电阻中的电流与其两端的电压成正比．
（6）进一步分析根据表中实验数据，归纳出总电阻R跟电阻R₁的关系是：．

解：（1）因为电压表V₁并联在R₂两端，因此电压表V₁是测量R₂的电压；
（2）因为电压表V并联在电源两端，从表中可以看出，电压表V的示数为12V，因此电源电压为12V；
（3）从表中可以看出，电流表示数越来越小，因此电路中的电阻越来越大，因此滑动变阻器的滑片是向右滑动的；
（4）表中第二行为滑动变阻器接入电路中的阻值，并且阻值越来越大，而第五行数据是串联电路中电流的示数，即电流越来越小，因此可以得出的结：在串联电路中，总电流随某一电阻的增大而减小；
（5）在串联电路中，通过某定值电阻中的电流与其两端的电压成正比；说明探究串联电路中电流和定值电阻两端电压的关系，而电流表的数值反映电路中电流的大小，电压表V₁测量定值电阻两端的电压，故选择表中四行和五行数据；
（6）当电路中电流为0.6A时，定值电阻两端的电压为9V，则定值电阻的阻值：R₂= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =15Ω，通过表中R₁的数据和R的数据可以看出，总电阻R总等于定值电阻和R₁接入电路阻值之和，
即R=R₁+15Ω．
（1）R₂ （2）12 （3）右
（4）在串联电路中，总电流随某一电阻的增大而减小；定值电阻两端电压
（5）四、五
（6）R=R₁+15Ω．
分析：开关闭合后，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表V并联在电源两端，电压表V₁并联在R₂两端；
（1）根据电压表的正确使用方法和电路的连接特点确定电压表V₁所测量的电压；
（2）根据并联在电源两端的电压表V进行判断；
（3）根据电流表越来越小，说明滑动变阻器接入电路的阻值越来越大；
（4）注意分析电路是一定的，然后根据电流和电阻的变化得出结论；
（5）已知结论，根据某定值电阻中的电流与其两端的电压成正比，可以得出是定值电阻和定值电阻两端电压的关系，找出相关物理量对应的数据即可；
（6）根据表中数据找出总电阻的大小，并求出定值电阻R₂的阻值，然后分析数据找出R、R₁、R₂的关系．
点评：本题考查学生对表格的认识及分析归纳能力；要求首先明确电路的结构再根据表格中数据得出正确结论．

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序号	电压（伏）	电流（安）	电阻（欧）	电功率（瓦）	序号	电压（伏）	电流（安）	电阻（欧）	电功率（瓦）
1	1	1	1	1	5	3.27	0.55	6	1.79
2	1.72	0.86	2	1.47	6	3.5	0.5	7	1.75
3	2.25	0.75	3	1.69	7	3.69	0.46	8	1.7
4	2.67	0.67	4	1.78	8	3.86	0.43	9	1.65