Question

【題目】如圖所示，甲圖是小明用“伏安法”測(cè)量未知電阻Rx的實(shí)物電路。

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。（滑片P右移，電流表示數(shù)變大）

（_______）

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到____端（填“A”或“B”）；閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無(wú)示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，則出現(xiàn)的故障可能是__________。

（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑片移動(dòng)到某位置時(shí)，電壓表示數(shù)為2.4V，電流表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為_____A，則未知電阻Rx=_____Ω。

（4）若實(shí)驗(yàn)中電壓表?yè)p壞，利用其它的原有器材也能測(cè)出未知電阻Rx的阻值．實(shí)驗(yàn)電路如圖丙所示（滑動(dòng)變阻器最大阻值為R0，電源電壓未知且不變），請(qǐng)將下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：

①閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端，記錄電流表示數(shù)為I1；

②閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到__，記錄電流表示數(shù)I2；

③寫(xiě)出待測(cè)電阻的表達(dá)式，Rx=_____（用已知量和測(cè)量量符號(hào)表示）

（5）完成該實(shí)驗(yàn)后，小明想繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”，于是找來(lái)了15Ω的電阻替換原電路中的Rx，閉合開(kāi)關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑片P要向_____端（填“A”或“B”）移動(dòng)。

Answer 1

【答案】 A Rx斷路 0.24 10 b A

【解析】

（1）[1]要求滑片右移電流表示數(shù)變大，即滑片右移，滑動(dòng)變阻器阻值要變小，則滑動(dòng)變阻器下端應(yīng)接右端接線柱。將電流表“-”接線柱連接到滑動(dòng)變阻器右下端接線柱即可。如圖：

（2）[2]開(kāi)關(guān)閉合前，為保護(hù)電路，應(yīng)將滑片置于阻值最大處。由圖可知，滑片置于A端阻值最大。

[3]閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無(wú)示數(shù)，即電路中沒(méi)有電流，說(shuō)明電路斷路；電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明是與電壓表并聯(lián)的元件斷路，導(dǎo)致電壓表相當(dāng)于測(cè)電源電壓。所以故障可能是Rx斷路。

（3）[4]由圖乙可知，電流表使用小量程，其分度值為0.02A，則其示數(shù)為0.24A。

[5]未知電阻阻值為：

Rx===10Ω。

（4）[6][7]將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端，即Rx與R0并聯(lián)，記錄電流表示數(shù)為I1，此電流為Rx與R0的總電流；再將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端，此時(shí)Rx被短路，記錄電流表示數(shù)I2，此電流只是R0的電流；則它們并聯(lián)時(shí)通過(guò)Rx的電流為：

IRx=I1- I2。

利用I2和R0可計(jì)算電源電壓（Rx兩端電壓）為：

U=I2 R0，

則Rx阻值為：

Rx===。

（5）[8]要探究“電流與電阻的關(guān)系”，則要控制電阻兩端電壓不變。用15Ω的電阻替換原電路中的Rx，因用來(lái)替換的電阻值大于Rx的阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，替換后電阻兩端的電壓將變大。而實(shí)驗(yàn)要求電壓不變，所以應(yīng)將變大的電壓調(diào)回原來(lái)的值，即此時(shí)應(yīng)將電阻兩端電壓降低，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓要調(diào)高，所以應(yīng)將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)大，則滑動(dòng)變阻器的滑片P要向A端移動(dòng)。