Question

【題目】小明探究“電流與電阻關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)器材：兩節(jié)干電池，標(biāo)有"15 1A”字樣的滑動(dòng)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(dǎo)線(xiàn)連接有誤，請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線(xiàn)上打“×”并畫(huà)出正確連線(xiàn)，

（__________________）

(2)排除故障后，小明將5定值電阻連入電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到_______(A/Ｂ)端，再閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為某一定值，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙，示數(shù)為____A；

(3)接下來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，取下5的定值電阻，分別把它換成10、20的定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直至電壓表示數(shù)為_____V，分別讀取相應(yīng)的電流表示數(shù)，記錄在表中

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電阻R/	5	10	20
電流I/A		0.2	0.1

(4)由數(shù)據(jù)可知:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成______；

(5)小明想用一個(gè)電流表和一個(gè)定值電阻R０測(cè)未知電阻Rx的阻值，于是他設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖，并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：

①閉合S、S1，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；

②閉合S、斷開(kāi)S1，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I1；

③求未知電阻Rx的表達(dá)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(lián)且電壓表正接線(xiàn)柱靠近電源正極，負(fù)接線(xiàn)柱靠近電源負(fù)極；

（2）為保護(hù)電路，滑動(dòng)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(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，利用歐姆定律的變形公式，求出電壓表示數(shù)；連接電路過(guò)程中，應(yīng)該斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，并且將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大；

（4）分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；

（5）在沒(méi)有電壓表時(shí)，以各個(gè)支路兩端電壓相等為突破口，使定值電阻與待測(cè)電阻并聯(lián)，根據(jù)電流表的示數(shù)和定值電阻R0的阻值算出電壓，然后根據(jù)公式計(jì)算出未知電阻阻值。

(1)[1]由電路圖可知，此時(shí)不符合電壓表正接線(xiàn)柱靠近電源正極，負(fù)接線(xiàn)柱靠近電源負(fù)極，可以看出電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，這是錯(cuò)誤的，應(yīng)使電壓表與定值電阻并聯(lián)，即電壓表的中間接線(xiàn)柱應(yīng)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(jù)限制電流，保護(hù)電路的原則，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到阻值最大的位置，即B端，再閉合開(kāi)關(guān)；

[3]調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為某一定值，此時(shí)電流表的示數(shù)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(zhuǎn)20小格，則電流表示數(shù)為0.4A；

(3)[4]在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)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(yīng)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(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：電阻為原來(lái)的幾倍，通過(guò)的電流為原來(lái)的幾分之一，故當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；

(5)[6]①閉合S、S1，此時(shí)電流表的示數(shù)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(kāi)S1，此時(shí)電流表的示數(shù)為I1，此時(shí)為只有Rx工作的電路,電流表測(cè)量Rx的電流，即未知電阻Rx的電流為I1；再根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可知，通過(guò)R0的電流為；則電源電壓

，

根據(jù)可得，未知電阻的表達(dá)式為