题目内容

10．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，电压裘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右端（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．则故障是滑动变阻器R2断路．
（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12345
电压表V1示数（V）1.61.82.02.22.4
电流表A示数（A）0.160.180.200.220.24
分析表中实验数据可得结论：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与电压成正比．
（3）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0.3A．

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=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.6V}{0.16A}$=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=$\frac{{U}_{V1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$0.3A．
故答案为：（1）右；滑动变阻器断路；（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．

练习册系列答案
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②用20Ω的电阻做实验，连接电路，移动滑片P，测量并记下几组电压值和电流值，填入表2．但少填了一组数据，请你帮她填上．
表格表1    R1=10Ω 
U/V369
I/A0.30.60.9
表2    R2=20Ω  
U/V369
I/A0.150.30.45 
图象请利用表1数据，用描点法画出R1的U-I图象．
结论方法横向分析表1、表2的数据，可以得到：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
上述结论及通过比较两个表格的异同点而得出的，这里运用的科学方法是比较法，
问题讨论我们还可以利用此装置测量导体的电阻，依据的原理公式是R=$\frac{U}{I}$．其中运用的科学方法是伏安法．
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C．水果的作用使自由电荷在电路中定向移动
D．该电路两端只要有电压就一定有电流
15．下列属于扩散现象的是（　　）
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（1）人的拉力的功率为多大？
（2）被吊起的重物的质量为多大？
（3）当吊起物重为960N时，求绳端的拉力为多少牛？机械效率为多少？
20．请仿照示例、简要解释表格中的两个生活警示语或常识知识蕴含的物理知识．
 警示语简要解释 
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 公共场所标有“禁止吸烟” 
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