题目内容
小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图与实物图如图所示．已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定，电流表A的量程为0～0.6安，电压表V1的量程为0～3伏，电压表V2的量程为0～15伏，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样．（1）小明按电路图将实物连接起来，闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在______端（填“左”或“右”）．闭合开关，发现电流表A与电压表V1的示数为零，电压表V2的示数不为零，若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障．则故障是______．
（2）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如下表所示．
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压表V1示数（V） | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 |
| 电流表A示数（A） | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 |
（3）实验中，记录电流表A与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出U-I图线（实线部分），如图所示．则该实验中，在保证实验器材安全的前提下，电路中允许通过的最大电流
为______安．
【答案】分析：（1）①含滑动变阻器的电学实验，闭合开关之前，滑片要滑到滑动变阻器的最大阻值处，看清滑动变阻器下面选择的是哪个接线柱，滑片移到相反的那端；
②由电路图可以看出，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电流表测电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压；闭合开关，发现电流表A为零，说明电路中有断路，电压表V1的示数为零，说明电压表V1和电源连接的部分有断路，电压表V2的示数不为零，说明电压表V2与电源连接的部分无断路．
（2）分析实验数据，结合控制变量法的思路，得出正确的结论．
（3）在“保证实验器材安全的前提下”，指的是电路中最大电流不能超过电流表的量程0.6A，电压表V1的示数不能超过3V，电压表V2的示数不能超过15V．
解答：解：（1）①滑动变阻器下端选择的是左面的接线柱，因此在闭合开关前，滑片要移到右端；
②电流表A为零，说明电路中R1或R2断路；电压表V1的示数为零，说明R1短路或R2断路；电压表V2的示数不为零，说明R1没有断路，R2没有短路，综合分析上述可能性，因此故障只能是电阻R2断路．
（2）分析表格中记录的数据，得到的结论是：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与电压成正比；
（3）从（2）的表格中，计算出定值电阻R1的阻值R1=
=
=10Ω，电压表V1允许的最大电压是3V，
因此为保护电压表V1，电路中允许的最大电流I=
=
=0.3A．
故答案为：（1）右、滑动变阻器R2断路；（2）正；（3）0.3．
点评：本题学生容易出错的地方在第（1）、（3）两个问题上
（1）由电压表和电流表示数判断电路故障，解题思路是：
①电压表无示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．
②电压表有示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．
（2）保证实验器材安全的前提下，指的是各测量型实验器材，在使用时都不能超过它的量程．
②由电路图可以看出，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电流表测电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压；闭合开关，发现电流表A为零，说明电路中有断路，电压表V1的示数为零，说明电压表V1和电源连接的部分有断路，电压表V2的示数不为零，说明电压表V2与电源连接的部分无断路．
（2）分析实验数据，结合控制变量法的思路，得出正确的结论．
（3）在“保证实验器材安全的前提下”，指的是电路中最大电流不能超过电流表的量程0.6A，电压表V1的示数不能超过3V，电压表V2的示数不能超过15V．
解答：解：（1）①滑动变阻器下端选择的是左面的接线柱，因此在闭合开关前，滑片要移到右端；
②电流表A为零，说明电路中R1或R2断路；电压表V1的示数为零，说明R1短路或R2断路；电压表V2的示数不为零，说明R1没有断路，R2没有短路，综合分析上述可能性，因此故障只能是电阻R2断路．
（2）分析表格中记录的数据，得到的结论是：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与电压成正比；
（3）从（2）的表格中，计算出定值电阻R1的阻值R1=
=
=10Ω，电压表V1允许的最大电压是3V，因此为保护电压表V1，电路中允许的最大电流I=
=
=0.3A．故答案为：（1）右、滑动变阻器R2断路；（2）正；（3）0.3．
点评：本题学生容易出错的地方在第（1）、（3）两个问题上
（1）由电压表和电流表示数判断电路故障，解题思路是：
①电压表无示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．
②电压表有示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．
（2）保证实验器材安全的前提下，指的是各测量型实验器材，在使用时都不能超过它的量程．
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