Question

【题目】如图所示，甲图是小明用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（滑片P右移，电流表示数变大）

（_______）

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到____端（填“A”或“B”）；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是__________。

（3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为_____A，则未知电阻Rx=_____Ω。

（4）若实验中电压表损坏，利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值．实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：

①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；

②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到__，记录电流表示数I2；

③写出待测电阻的表达式，Rx=_____（用已知量和测量量符号表示）

（5）完成该实验后，小明想继续探究“电流与电阻的关系”，于是找来了15Ω的电阻替换原电路中的Rx，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P要向_____端（填“A”或“B”）移动。

Answer 1

【答案】 A Rx断路 0.24 10 b A

【解析】

（1）[1]要求滑片右移电流表示数变大，即滑片右移，滑动变阻器阻值要变小，则滑动变阻器下端应接右端接线柱。将电流表“-”接线柱连接到滑动变阻器右下端接线柱即可。如图：

（2）[2]开关闭合前，为保护电路，应将滑片置于阻值最大处。由图可知，滑片置于A端阻值最大。

[3]闭合开关，发现电流表几乎无示数，即电路中没有电流，说明电路断路；电压表指针明显偏转，说明是与电压表并联的元件断路，导致电压表相当于测电源电压。所以故障可能是Rx断路。

（3）[4]由图乙可知，电流表使用小量程，其分度值为0.02A，则其示数为0.24A。

[5]未知电阻阻值为：

Rx===10Ω。

（4）[6][7]将滑动变阻器的滑片P移到a端，即Rx与R0并联，记录电流表示数为I1，此电流为Rx与R0的总电流；再将滑动变阻器的滑片P移到b端，此时Rx被短路，记录电流表示数I2，此电流只是R0的电流；则它们并联时通过Rx的电流为：

IRx=I1- I2。

利用I2和R0可计算电源电压（Rx两端电压）为：

U=I2 R0，

则Rx阻值为：

Rx===。

（5）[8]要探究“电流与电阻的关系”，则要控制电阻两端电压不变。用15Ω的电阻替换原电路中的Rx，因用来替换的电阻值大于Rx的阻值，根据串联电路的分压规律可知，替换后电阻两端的电压将变大。而实验要求电压不变，所以应将变大的电压调回原来的值，即此时应将电阻两端电压降低，则滑动变阻器两端电压要调高，所以应将滑动变阻器阻值调大，则滑动变阻器的滑片P要向A端移动。