Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中電源電壓保持不變，選用的5個(gè)定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“30Ω 1.5A”。

(1)如果連完電路、閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)僅有一只電表有示數(shù)，則造成這一現(xiàn)象的原因可能是____________（選填下面的字母代號(hào)）；

A.電流表斷路

B.定值電阻短路

C.滑動(dòng)變阻器斷路

D.滑動(dòng)變阻器短路

E.定值電阻處接觸不良

(2)電路連接完好后，先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)如圖乙所示時(shí)，記下電壓表的示數(shù)，此時(shí)電路中的電流為______________A；再將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向_______________（選填“左”或“右”）滑動(dòng)直至電壓表示數(shù)為______ V， 并記錄電流表的示數(shù)；

(3)若實(shí)驗(yàn)中有電壓為4V、6V、和8V的三種電源可選，為完成5組實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)選用的電源電壓可能是________________V；

(4)小明想用本實(shí)驗(yàn)中的器材測(cè)定未知電阻的阻值，可是發(fā)現(xiàn)電流表?yè)p壞，所以他設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖來(lái)測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值，其中R0為已知電阻，步驟如下：

a.閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2時(shí)，測(cè)得電壓表的示數(shù)U1；

b._________________時(shí)，測(cè)得電壓表示數(shù)為U2；

c. 則被測(cè)電阻Rx的阻值為： Rx=_____________（寫(xiě)出表達(dá)式）。

Answer 1

【答案】BE 0.4 左 2 4 閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1

【解析】

(1)[1] A．電流表斷路時(shí)，整個(gè)電路斷路，電流表和電壓表都沒(méi)有示數(shù)，故A不符合題意；

B．定值電阻短路電壓表示數(shù)為0，只有滑動(dòng)變阻器接入電路，所以電流表有示數(shù)，故B符合題意；

C．滑動(dòng)變阻器斷路，整個(gè)電路斷路，電流表和電壓表都沒(méi)有示數(shù)，故C不符合題意；

D．滑動(dòng)變阻器短路，只有定值電阻工作，電壓表測(cè)量的是定值電阻的電壓，電流表測(cè)量的是定值電阻的電流，兩表都有示數(shù)，故D不符合題意；

E．定值電阻處接觸不良相當(dāng)于定值電阻斷路，這樣電壓表示數(shù)為電源電壓，由于電壓表電阻極大，電流表無(wú)示數(shù)，故E符合題意。

故選B和E。

(2)[2]根據(jù)電流表的接線可知，電流表使用的是小量程，分度值是0.2A，電流表示數(shù)為0.40A。

(2)[3][4]將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于定值電阻變大，根據(jù)串聯(lián)分壓，定值電阻兩端電壓變大，由于實(shí)驗(yàn)探究的是電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)該控制定值電阻兩端的電壓不變，這時(shí)增大滑動(dòng)變阻器的電阻，使滑動(dòng)變阻器兩端電壓增大，從而可以減小定值電阻兩端的電壓，直至電壓表示數(shù)與原來(lái)相同為止，所以滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向左滑動(dòng)，電壓表示數(shù)為原來(lái)電壓的大小即

(3)[5]實(shí)驗(yàn)選用的5個(gè)定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，串聯(lián)分壓與電阻成正比，當(dāng)用25Ω電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證定值電阻兩端電壓2V不變時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓與定值電阻兩端電壓之和就是電源電壓，而滑動(dòng)變阻器的最大電阻只有30Ω，當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，滑動(dòng)變阻器能把定值電阻兩端電壓調(diào)整為2V，當(dāng)電源電壓6V和8V時(shí)，滑動(dòng)變阻器的的滑片就是滑到最大阻值處定值電阻兩端電壓也超過(guò)2V，故該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的是4V的電源。

(4)[6][7]閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2時(shí)，測(cè)得電壓表的示數(shù)U1，這時(shí)Rx和R0是串聯(lián)，電壓表測(cè)量的是Rx兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓的原理，還需要測(cè)量出R0兩端電壓或者是電源電壓，根據(jù)電路圖可知只能閉合S、S2，斷開(kāi)S1，這時(shí)RX和R0還是串聯(lián)，而這時(shí)電壓表測(cè)量的是電源電源，這兩種情況兩電阻的工作情況沒(méi)有改變，由串聯(lián)分壓原理故有

Rx大小為