Question

某同學(xué)按下圖電路進(jìn)行實驗，實驗時該同學(xué)將變阻器滑片P移到某位置時，測得各電表的示數(shù)如下表所示：

A示數(shù)（A）	V1示數(shù)（V）	V2示數(shù)（V）
0.2	3	2

（1）請按電路圖完成實驗實物連線．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得的物理量是：（要求：有計算步驟，不少于三個）
（3）由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同（但不為零），若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則故障可能的原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)電路圖可知：定值電阻R與滑動變阻器R_r串聯(lián)在電路中，注意滑動變阻器要采取“一上一下”的原則，根據(jù)電壓表和電流表正確使用規(guī)則連接．
（2）根據(jù)電路圖可知：電壓表V₁測量電源電壓，電壓表V₂測量電阻R兩端的電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流；據(jù)此根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點可求關(guān)于電阻各個的物理量．
（3）電壓表是測電阻R兩端電壓的，若是發(fā)生故障，兩個電壓表都有示數(shù)，且相同，則是應(yīng)該滑動變阻器的地方發(fā)生短路現(xiàn)象．
解答：解：（1）電壓表V₁與電源并聯(lián)，電壓表V₂與電阻R并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中；滑動變阻器采取“一上一下”的原則連接，如圖：
（2）∵電壓表V₁測量電源電壓，電壓表V₂測量定值電阻R兩端的電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流，
∴電源電壓U=3V，定值電阻兩端的電壓U₂=2V，I=0.2A；
則根據(jù)歐姆定律得：
定值電阻阻值R===10Ω，
定值電阻功率P_R=IU₂=0.2A×2V=0.4W，
電路中總功率P_總=IU=0.2A×3V=0.6W，
電路中總電阻R_總===15Ω，
滑動變阻器消耗的功率P=I（U-U₂）=0.2A×（3V-2V）=0.2W；
（3）V₁測量電源電壓，V₂測量電阻R的電壓，若發(fā)生故障，V₂的讀數(shù)應(yīng)小于V₁的讀數(shù)，但相同，說明是滑動變阻器沒有連入電路，即可能是接到A點的導(dǎo)線錯接到C點上．
答：（1）如圖，
（2）定值電阻阻值R===10Ω，
定值電阻功率P_R=IU₂=0.2A×2V=0.4W，
電路中總功率P_總=IU=0.2A×3V=0.6W，
（3）接到A點的導(dǎo)線錯接到C點上．
點評：本題考查了電流表、電壓表和滑動變阻器的連接，重點考查利用電功率公式、歐姆定律公式和串聯(lián)電路的特點對實驗數(shù)據(jù)的分析．