Question

【題目】小明探究“電流與電阻關系”，實驗器材：兩節干電池，標有"15 1A”字樣的滑動變阻器，阻值分別為5、10、20的定值電阻。

(1)小明連接了如圖甲所示的電路，其中有一條導線連接有誤，請在連接錯誤的導線上打“×”并畫出正確連線，

（__________________）

(2)排除故障后，小明將5定值電阻連入電路，將滑動變阻器的滑片移動到_______(A/Ｂ)端，再閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為某一定值，此時電流表的示數如圖乙，示數為____A；

(3)接下來斷開開關，取下5的定值電阻，分別把它換成10、20的定值電阻，閉合開關，調節滑動變阻器，直至電壓表示數為_____V，分別讀取相應的電流表示數，記錄在表中

實驗次數	1	2	3
電阻R/	5	10	20
電流I/A		0.2	0.1

(4)由數據可知:當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成______；

(5)小明想用一個電流表和一個定值電阻R０測未知電阻Rx的阻值，于是他設計了如圖丙所示的電路圖，并進行如下實驗操作：

①閉合S、S1，記下此時電流表的示數為I；

②閉合S、斷開S1，記下此時電流表的示數為I1；

③求未知電阻Rx的表達式為：Rx=_______ (用R0/I/I1表示)。

Answer 1

【答案】 B 0.4 2 反比

【解析】

（1）電壓表與定值電阻并聯且電壓表正接線柱靠近電源正極，負接線柱靠近電源負極；

（2）為保護電路，滑動變阻器連入電路中電阻最大；由圖可知，電流表的量程；

（3）研究電流與電阻的關系時，要控制電壓表示數不變，利用歐姆定律的變形公式，求出電壓表示數；連接電路過程中，應該斷開開關，并且將滑動變阻器阻值調到最大；

（4）分析表中數據得出結論；

（5）在沒有電壓表時，以各個支路兩端電壓相等為突破口，使定值電阻與待測電阻并聯，根據電流表的示數和定值電阻R0的阻值算出電壓，然后根據公式計算出未知電阻阻值。

(1)[1]由電路圖可知，此時不符合電壓表正接線柱靠近電源正極，負接線柱靠近電源負極，可以看出電壓表與滑動變阻器并聯，這是錯誤的，應使電壓表與定值電阻并聯，即電壓表的中間接線柱應連接到定值電阻的左端，如圖所示

(2)[2]排除故障后，小明將5Ω定值電阻連入電路，根據限制電流，保護電路的原則，應將滑動變阻器的滑片移動到阻值最大的位置，即B端，再閉合開關；

[3]調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為某一定值，此時電流表的示數如圖乙，由電路圖知電流表使用小量程，其分度值為0.02A，指針在第二大格處，即指針偏轉20小格，則電流表示數為0.4A；

(3)[4]在研究電流與電阻的關系時，應控制定值電阻兩端的電壓不變，所以取下5的定值電阻，分別把它換成10、20的定值電阻后，定值電阻兩端電壓應與5Ω定值電阻兩端的電壓相同，由歐姆定律的變形公式得定值電阻兩端電壓

,

(4)[5]由表格中數據發現：電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，故當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；

(5)[6]①閉合S、S1，此時電流表的示數為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S1，此時電流表的示數為I1，此時為只有Rx工作的電路,電流表測量Rx的電流，即未知電阻Rx的電流為I1；再根據并聯電路的干路電流等于各支路電流之和可知，通過R0的電流為；則電源電壓

，

根據可得，未知電阻的表達式為