Question

小明家新买了一条电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是他设计了如图所示的电路．其中电源两端的电压为6V，R_x为电热毯的电阻值，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．但实验过程中，小明发现，不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置，电压表的示数几乎不发生变化，且查得电路各处均连接无误．
（1）请你分析一下产生这一现象的原因是 ______；
（2）若不更换实验器材，应怎样连接电路，才能在触头P滑动过程中，使电热毯两端的电压值变化范围为0～6V？请在方框内画出电路图．

（3）请根据（2）中设计的电路将下列实物图连接完整．

Answer 1

解：（1）因为串联电路是根据电阻的比值起分压作用，当电压表的示数几乎不变时，说明电热毯的电阻远远大于滑动变阻器的最大阻值；
（2）因为并联电路两端的电压相等，当滑片在a端时，电压表的示数等于电源电压6V，当滑动变阻器的滑片在b段时，电热毯被短路，电压表示数为O，因此使电热毯与滑动变阻器的bP段电阻并联．如图所示

（3）因为电源电压为6V，因此电压表的量程为0～15V；又因为电热毯的阻值非常大，因此电流表的量程为0～0.6A；
根据电路图用导线将实物电路连接起来．如图所示

分析：（1）根据串联电路起分压作用以及电阻值的比值关系进行分析；
（2）根据并联电的电压规律进行分析，即使滑动变阻器的滑片和一端的电阻与被测电阻并联；
（3）根据电源电压和电热毯的阻值选择电压表和电流表的量程，再根据电路图连接实物电路．
点评：本题考查学生按要求设计串、并联电路的能力以及根据电路图连接实物电路的掌握情况；同时会根据电路的特点和作用以及电路出现的现象分析问题所在．