Question

某同學用電壓表和電流表測定待測電阻R_x的阻值，正確連接實驗電路，電源電壓不變，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣、該同學實驗步驟正確，閉合開關S，觀察到電壓表和電流表示數分別為1.7V和0.14A、繼續實驗又測得兩組數據，記錄在如下表格中

物理量 實驗序號	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
1	1.7	0.14	12.1
2	2.2	0.18	12.2
3	2.5	0.20	12.5

（1）請你用筆畫線代替導線將實物圖連接完整、（要求滑片向右移，電壓表示數變大）

（2）在連接電路的過程中，開關應______，為保護電路要先把滑動變阻器的滑片置于______端（選填“a”或“b”）．
（3）該同學所用電源電壓為______V．
（4）請在右圖中標出第3次測量時電流表指針所在位置．
（5）實驗中測出電阻R_x的阻值為______Ω，利用該實驗電路還可完成的實驗有______（填寫一種實驗名稱）．
（6）若在實驗中發現電壓表有示數，而電流表無示數，造成這種現象的原因可能是______．
（7）該同學設想進行第4次實驗：調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為1.5V，事實上實驗沒有做成功，其主要原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）電壓變、電流表、滑動變阻器連接不完整，將電壓表并聯在R_x兩端，把電流表、滑動變阻器串聯在電路里．
（2）為保護電路，連接實物圖時，電鍵應斷開，變阻器應調到最大阻值處．
（3）根據題中數據、串聯電路特點、歐姆定律計算，求出電源電壓．
（4）根據電流表的量程，電流表示數作圖．
（5）由表中數據，求三次測量的電阻平均值作為待測電阻的阻值；本裝置可測電路電流與電壓，因此可進行“探究電路電流與電阻關系實驗”．
（6）電流表無示數表明電路斷路，再根據電壓表的示數及電路連接情況判斷斷路位置．
（7）從滑動變阻器調節范圍，根據歐姆定律進行計算，分析原因．
解答：解：（1）滑片右移電壓表示數變大，說明滑片右移時電路電流變大，電路阻值變小，滑動變阻器應接b接線柱．把滑動變阻器的b接線柱與電流表的0.6A接線柱相連，把電壓表3V接線柱與待測電阻由端接線柱相連，電路圖如圖所示．
（2）在連接電路的過程中，開關應斷開；為保護電路要先把滑動變阻器的滑片置于a端．
（3）閉合電鍵時，由題意知滑動變阻器阻值R_滑=20Ω，電路電流I=0.14A，待測電阻兩端電壓U_RX=1.7V，
則電源電壓U=U_RX+IR_滑=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V．
（4）電流表量程是0.6A，第3次測量時電流表示數是0.20A，電壓表示數如圖示．
（5）待測電阻的阻值R_x==≈12.3Ω．利用該實驗電路還可完成的實驗“探究電路電流與電阻關系”．
（6）電流表無示數表明電路斷路，電壓表測待測電阻兩端的電壓，電壓表有示數，說明斷路位置在待測電阻處R_x．
（7）如果電壓表示數U_V=1.5V，則滑動變阻器電壓為U_滑=4.5V-1.5V=3V，此時電路電流為I==≈0.12A，
滑動變阻器阻值為R'_滑===25Ω，而滑動變阻器最大阻值為20Ω，滑動變阻器接入電路的電阻不可能為25Ω，所以不能進行第4次實驗．
故答案為：（1）電路圖如圖所示．（2）斷開； a．  （3）4.5．（4）如圖所示．
（5）12.3；探究電路電流與電阻關系．（6）待測電阻R_x斷路．（7）變阻器阻值無法再調大

點評：連接實物圖時應注意：1、電壓表、電流表的正負極不要接反．2、注意電壓表、電流表的量程不要接錯．3、滑動變阻器的分壓與限流接法，滑片移動時阻值的變化應符合題意要求．4、作圖要美觀，連線不要交叉．