Question

【題目】某同學(xué)為了探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”，設(shè)計了如圖甲的實驗電路，她在實驗室找到如下實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關(guān)，阻值分別為、、、、的定值電阻各一個，“”“ ”“ ”三種規(guī)格的滑動變阻器，導(dǎo)線若干．

請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實物連接完整．

閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到最______端選填“左”或“右”．

閉合開關(guān)，同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是______

故障排除后，同學(xué)首先“探究電流與電阻關(guān)系”，先把的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù)后，斷開開關(guān)，她拆下的電阻，改換成阻值為的電阻繼續(xù)做實驗，接下來她應(yīng)將變阻器滑片向______端選填“左”或“右”移動。使用所有定值電阻完成這次探究實驗，應(yīng)選擇滑動變阻器的規(guī)格為_________。

同學(xué)把的電阻接入電路中，來探究“電流與電壓的關(guān)系” 她通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，測出通過定值電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值，并記錄在下表中。分析數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是_______。

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓
電流

實驗結(jié)束后，某同學(xué)向老師提出可以用小燈泡來代替定值電阻，進(jìn)行“電流與電壓關(guān)系”的實驗探究，老師指出這個實驗操作是不可行的，原因是______．

明明利用上述實驗電路，完成了“測未知電阻Rx的阻值”實驗

將待測電阻Rx接入電路，移動滑動變阻器滑片。記錄電流表、電壓表的示數(shù)．

把第三次測量時，圖乙所示的電壓表示數(shù)填入表中相應(yīng)的位置．

實驗次數(shù)	電壓	電流
1
2
3	___

處理表中記錄的各次實驗數(shù)據(jù)，得出未知電阻Rx的阻值為______ ．

另有同學(xué)設(shè)計了下列二種測量方案，方案中定值電阻的阻值為．

方案一的電路中，閉合開關(guān)S，如果電壓表和的讀數(shù)分別為和，則電阻的阻值表達(dá)式為______；

方案二的電路中，閉合開關(guān)S，如果電流表和的讀數(shù)分別為和，則電阻的阻值表達(dá)式為______．

Answer 1

【答案】 右 R斷路 右 “” 電阻一定時，電流與電壓成正比 燈絲電阻受溫度影響 2.4 5

【解析】（1）探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”，應(yīng)將電壓表并聯(lián)在電阻R兩端，因電源為2節(jié)干電池，故電壓表選用0~3V量程。滑動變阻器的接線柱采用“一上一下”方式連入電路中，連圖如下：

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片置于阻值最大位置，所以滑到最右端。

（3）閉合開關(guān)，同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，則可能是電路斷路，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是R斷路。

（4）“探究電流與電阻關(guān)系”，應(yīng)保持電阻兩端電壓一定，拆下的電阻，改換成阻值為的電阻繼續(xù)做實驗，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)會變大，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑動變阻器滑片向右移動，使電壓表示數(shù)不變?yōu)?/span>2V。

電阻兩端電壓始終保持2V不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，滑動變阻器分得的電壓U滑=U總-U=3V-2V=1V， 。

當(dāng)接入最大的60Ω電阻時，滑動變阻器連入電路中的電阻為，

因此，使用所有定值電阻完成這次探究實驗，應(yīng)選擇滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω 2A”。

（5）把的電阻接入電路中，來探究“電流與電壓的關(guān)系”， 分析數(shù)據(jù)可得：電阻一定時，電流與電壓成正比。

（6）探究“電流與電壓的關(guān)系”，應(yīng)控制電阻不變。由于燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，因此用小燈泡來代替定值電阻進(jìn)行實驗不可行。

（7）（B）第三次測量時，電壓表示數(shù)如圖乙，因為電壓表量程為0~3V，所以電壓表示數(shù)為2.4V；

（C）由可得，三次實驗所測電阻值分別為； ；

；由此可得未知電阻Rx的阻值為。

（D）①方案一：根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等， ，

由歐姆定律可得，未知電阻 。

②方案二：閉合開關(guān)S，電阻R0與Rx并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測通過電阻R0的電流，電流表和的讀數(shù)分別為和，則電阻Rx兩端的電壓Ux=U0=I2R0，

由并聯(lián)電路的電流關(guān)系可得，通過電阻Rx的電流Ix=I1–I2，

所以電阻Rx的值 。