Question

某同学按下图电路进行实验，实验时该同学将变阻器滑片P移到某位置时，测得各电表的示数如下表所示：

A示数（A）	V1示数（V）	V2示数（V）
0.2	3	2

（1）请按电路图完成实验实物连线．
（2）根据表中数据可以求得的物理量是：（要求：有计算步骤，不少于三个）
（3）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则故障可能的原因是：

接到A点的导线错接到C点上

．

Answer 1

分析：（1）根据电路图可知：定值电阻R与滑动变阻器R_r串联在电路中，注意滑动变阻器要采取“一上一下”的原则，根据电压表和电流表正确使用规则连接．
（2）根据电路图可知：电压表V₁测量电源电压，电压表V₂测量电阻R两端的电压，电流表测量串联电路的电流；据此根据欧姆定律和串联电路的特点可求关于电阻各个的物理量．
（3）电压表是测电阻R两端电压的，若是发生故障，两个电压表都有示数，且相同，则是应该滑动变阻器的地方发生短路现象．

解答：解：（1）电压表V₁与电源并联，电压表V₂与电阻R并联，电流表串联在电路中；滑动变阻器采取“一上一下”的原则连接，如图：
（2）∵电压表V₁测量电源电压，电压表V₂测量定值电阻R两端的电压，电流表测量串联电路的电流，
∴电源电压U=3V，定值电阻两端的电压U₂=2V，I=0.2A；
则根据欧姆定律得：
定值电阻阻值R=

U2

I

=

2V

0.2A

=10Ω，
定值电阻功率P_R=IU₂=0.2A×2V=0.4W，
电路中总功率P_总=IU=0.2A×3V=0.6W，
电路中总电阻R_总=

U

I

=

3V

0.2A

=15Ω，
滑动变阻器消耗的功率P=I（U-U₂）=0.2A×（3V-2V）=0.2W；
（3）V₁测量电源电压，V₂测量电阻R的电压，若发生故障，V₂的读数应小于V₁的读数，但相同，说明是滑动变阻器没有连入电路，即可能是接到A点的导线错接到C点上．
答：（1）如图，
（2）定值电阻阻值R=

U2

I

=

2V

0.2A

=10Ω，
定值电阻功率P_R=IU₂=0.2A×2V=0.4W，
电路中总功率P_总=IU=0.2A×3V=0.6W，
（3）接到A点的导线错接到C点上．

点评：本题考查了电流表、电压表和滑动变阻器的连接，重点考查利用电功率公式、欧姆定律公式和串联电路的特点对实验数据的分析．