Question

【题目】根据所学知识完成题目：
（1）小彬在物理实验室制作氧气浓度探测器，过程如下：
小彬找来氧敏电阻Rx ， 其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示．其中，氧气浓度为0时，氧敏电阻的阻值模糊不清，于是他对该电阻阻值进行测量．

氧气浓度/%	0	5	10	15	20	25	30
Rx/Ω		10	16	21	25	28	30

小彬设计了图甲所示测量氧气浓度为零时氧敏电阻阻值的电路，电源电压恒为6V．如图15乙在集气瓶内装有通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气，再将Rx置于瓶内．

①请用笔画线代替导线，按照图甲，将图乙的电路连接好；
②开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至（A/B）端；
③闭合开关S，发现图乙中电流表、电压表示数均为0．小彬取下电压表，将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0；将电压表与滑动变阻器B、D两端并联，示数也为0；将电压表与开关两端的接线柱并联，示数为6V．若电路只有一处故障，则电路故障为
A．导线①断路 B．导线②断路
C．滑动变阻器内部断路 D．开关S内部断路
④排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数如图丙所示，则氧气浓度为0时，Rx阻值为Ω；
⑤补充好氧气浓度与Rx阻值关系表后，小彬制作氧气浓度探测器的电路，如图丁所示，R0为定值电阻．小彬制作的探测器工作时，氧气浓度越高，电流表示数越小；要想实现“氧气浓度越高，电表示数越大”，应选用电压表与上述电路中的并联．

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.6	0.3	0.24

（2）在完成上述实验后，小彬又将图甲中的氧敏电阻Rx换成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值电阻，探究“电流与电阻的关系”，电源电压仍为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”．所测得的几组电流、电压值如表所示．
①由于操怍不当，导致其中一组数据存在错误，请判断第次实验的数据存在错误，产生错误的原因是；
②纠正错误以后，小彬继续用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去．为完成第4次实验，同学们为他提出了下列解决方案，你认为正确的是 ．
A．换成电压为12V的电源
B．更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
C．可将定值电阻两端的电压调为1.5V．

Answer 1

【答案】
（1）解：按电路图连接实物，滑动变阻器按“一上一下“原则，且接左下接线柱，电路连接如图所示： ；B；D；3；Rx
（2）3；未移动滑动变阻器；B
【解析】解：（1）①按电路图连接实物，滑动变阻器按“一上一下“原则，且接左下接线柱，电路连接如图所示：

②开关闭合前，保护电路的滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的B端；
③电压表与开关两端的接线柱并联时示数为6V说明电压表两接线柱与电源之间是通路，且电压表是完好的，电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0，说明电路断路部位是开关断路，D选项符合；
④由图乙可知，电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.5A，
电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为4.5V，
则氧气浓度为0时，Rx= = =3Ω；
⑤由表格数据可知，氧敏电阻随氧气浓度增大而增大，则氧气浓度越高，电路中的总电阻越大，
由I= 可知，电路中电流表的示数越小，R0两端的电压越小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，Rx两端的电压越大，
要想实现“氧气浓度越高，电表示数越大”，应选用电压表与Rx并联．（2）①当接入电阻R2=10Ω时，电路中的电流为I2=0.3A，此时滑动变阻器接入的阻值为R= = =10Ω，
将R2换为R3=15Ω时，滑动变阻器滑片位置不动，此时电流中的电流为I= = =0.24A，故第3次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了，由于电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故应该为0.2A；
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，
当R4=30时，由于保持电阻两点电压为UR=3V不变，则滑动变阻器两端分的电压为U′=U﹣UR=6V﹣3V=3V，
此时电流为IR=I′= = =0.1A，则滑动变阻器需要接入的阻值为：R′= = =30Ω＞20Ω，此时滑动变阻器的阻值不能满足要求，故应换用以更大阻值的变阻器，故选B．
所以答案是：（1）①如上图所示；②B；③D；④3；⑤Rx；（2）①3；未移动滑动变阻器；②B．