Question

7．如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”．

（1）请用笔画线代替导线，将甲图中的电路连接完整．
（2）下表是小明通过实验得到的几组数据，其中第5组有明显错误，小明所犯的错误可能是电流表选用小量程却按大量程读数了．

数据序号	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4
电流I/A	0.08	0.16	0.24	0.32	2.00	0.48

（3）实验中，他所选择的变阻器是B．（选填字母）
A.10Ω 1A    B.50Ω 1A   C.50Ω 0.1A
（4）实验过程中，发现电流表的示数几乎为零，电压表的示数接近3V．导线及连接处完好，则电路发生故障的原因是电阻断路了．

Answer 1

分析 （1）根据表中电流大小确定电流表量程连接电路；
（2）通过导体的电流与导体两端电压成正比，根据电流表大小量程之比为5：1分析回答；
（3）根据表中第1组数据，由串联电路的规律、欧姆定律求变阻器连入电路中的电阻大小，结合电流因素确定变阻器的规格；
（4）若电流表示数几乎为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了．

解答 解：（1）由表中电流数据，电流表选用小量程，如下所示：

（2）通过导体的电流与导体两端电压成正比，表中第5组数据不符合这个规律，原因可能是：电流表选用小量程却按大量程读数了；
（3）由表中第1组数据可知，U₁=0.4V，I₁=0.08A，
因电源电压为3V，由串联电路电压的规律，
变阻器分得的电压为：
U_滑=U-U₁=3V-0.4V=2.6V，
根据串联电路电流的规律 结合欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}=\frac{2.6V}{0.08A}$=32.5Ω，
考虑到电路中最大电流为0.48A，故选择 50Ω 1A变阻器，即B．
（4）由上分析，实验过程中，发现电流表的示数几乎为零，电压表的示数接近3V．导线及连接处完好，则电路发生故障的原因是：电阻断路了．
故答案为：（1）如上所示；（2）电流表选用小量程却按大量程读数了；（3）B；（4）电阻断路了．

点评 本题通过导体的电流与导体两端电压的关系，考查电路的连接、实验结论、数据处理、器材的选择、故障的分析及控制变量法的运用，为电学中的重要内容．