Question

【題目】小明在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：干電池，標(biāo)有“15Ω 1A”字樣的滑動(dòng)變阻器，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻。

（1）小明連接了下面的電路，其中有一條導(dǎo)線(xiàn)連接有誤，請(qǐng)將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線(xiàn)打“×”并畫(huà)出正確連線(xiàn)。

（__________）

（2）排除故障后，小明將5Ω定值電阻連入電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到_______（選填“a”或“b”）端，再閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為某一定值，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙，示數(shù)為________A。

（3）接下來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，取下5Ω的定值電阻，分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)書(shū)滑動(dòng)變組器，控制_____（選填“電流表“或“電壓表”）示數(shù)不變，分別該取相應(yīng)的電流表示數(shù)，記錄在表中：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.4		0.1

（4）分析數(shù)據(jù)可知，表格中空白處的數(shù)據(jù)應(yīng)為______A。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成___________。

（5）（拓展）小明想用一塊電流表和一個(gè)定值電阻R0測(cè)未知電阻Rx的阻值，于是他和同組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖，并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：

①閉合S、S1，此時(shí)電流表的示數(shù)為I；

②閉合S、_____，此時(shí)電流表的示數(shù)為I1；

③求未知電阻Rx的表達(dá)式為Rx=_________（用R0、I、I1表示）。

Answer 1

【答案】 b 0.4 電壓表 0.2 反比 斷開(kāi)S1

【解析】

（1）如圖的電路中，電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了，是錯(cuò)誤的，應(yīng)將電壓表與定值電阻并聯(lián)，即電壓表的中間接線(xiàn)柱應(yīng)連接到定值電阻的左端，如圖：

（2）排除故障后，小明將5Ω定值電阻連入電路，根據(jù)保戶(hù)電路的原則，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到b端，即阻值最大端，再閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為某一定值，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙，由電路圖知電流表使用小量程，分度值為0.02A，指針在第二大格處，所以示數(shù)為0.4A；

（3）接下來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)取下5Ω的定值電阻分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)，因?yàn)檠芯侩娏髋c電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，所以調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，控制電壓表的示數(shù)不變；

（4）由數(shù)據(jù)可知，每一次的電流與電阻的乘積都相等，即0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω，表格中空白處的數(shù)據(jù)應(yīng)為0.2A，所以可得結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；

（5）①閉合S、S1，此時(shí)電流表的示數(shù)為I，由圖知，此電流為干路電流，即干路電流為I；②閉合S、斷開(kāi)S1，此時(shí)電流表的示數(shù)為I1，即未知電阻的電流為I1，根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和知，R0的電流為：I- I1，則電源電壓為：，③根據(jù)得未知電阻的表達(dá)式為： 。