Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系，實驗中電源電壓保持不變，選用的5個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑動變阻器的規格為“30Ω，1.5A”。

(1)如果連完電路，閉合開關后，發現僅有一只電表有示數，則造成這一現象的原因可能是_____與_____（選填字母代號）；

A．電流表斷路 B．定值電阻短路 C．滑動變阻器斷路 D．滑動變阻器短路 E．定值電阻處接觸不良

(2)電路連接完好后，先用5Ω的定值電阻進行實驗，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，當電流表的示數如圖乙所示時，記下電壓表的示數，此時電路中的電流為_____A；再將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進行實驗時，滑動變阻器的滑片應向_____（選填“左”或“右”）滑動直至電壓表示數為_____V，并記錄電流表的示數；

(3)若實驗中有電壓為4V、6V和8V的三種電源可選，為完成5組實驗，該同學選用的電源電壓可能是_____V；

(4)小明想用本實驗中的器材測定未知電阻的阻值，可是發現電流表損壞，所以他設計了如圖丙所示的電路圖來測量未知定值電阻RX的阻值，其中R0為已知電阻，步驟如下：

a．閉合開關S、S1，斷開S2時，測得電壓表的示數U1；

b．閉合開關_____，斷開_____時，測得電壓表示數為U2。

R X=_____。（用測量的物理量和已知量的符號表示）

Answer 1

【答案】B E 0.40 左 2 4 SS2 S1

【解析】

(1)[1] [2]A．電流表斷路時，整個電路斷路，電流表和電壓表都沒有示數，故A不符合題意；

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

C．滑動變阻器斷路，整個電路斷路，電流表和電壓表都沒有示數，故C不符合題意；

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

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

故選B和E。

(2)[3]根據電流表的接線可知，電流表使用的是小量程，分度值是0.2A，電流表示數為0.40A。

(2)[4][5]將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進行實驗時，由于定值電阻變大，根據串聯分壓，定值電阻兩端電壓變大，由于實驗探究的是電流與電阻的關系，應該控制定值電阻兩端的電壓不變，這時增大滑動變阻器的電阻，使滑動變阻器兩端電壓增大，從而可以減小定值電阻兩端的電壓，直至電壓表示數與原來相同為止，所以滑動變阻器滑片應向左滑動，電壓表示數為原來電壓的大小即

(3)[6]實驗選用的5個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，定值電阻與滑動變阻器串聯，串聯分壓與電阻成正比，當用25Ω電阻實驗時，為保證定值電阻兩端電壓2V不變時，滑動變阻器兩端電壓與定值電阻兩端電壓之和就是電源電壓，而滑動變阻器的最大電阻只有30Ω，當電源電壓為4V時，滑動變阻器能把定值電阻兩端電壓調整為2V，當電源電壓6V和8V時，滑動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2V，故該同學實驗時選擇的是4V的電源。

(4)[7][8][9]閉合開關SS1，斷開S2時，測得電壓表的示數U1，這時RX和R0是串聯，電壓表測量的是RX兩端電壓，根據串聯分壓的原理，還需要測量出R0兩端電壓或者是電源電壓，根據電路圖可知只能閉合SS2，斷開S1，這時RX和R0還是串聯，而這時電壓表測量的是電源電源，這兩種情況兩電阻的工作情況沒有改變，由串聯分壓原理故有

RX大小為