Question

某同学用电压表和电流表测定待测电阻R_x的阻值，正确连接实验电路，电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样、该同学实验步骤正确，闭合开关S，观察到电压表和电流表示数分别为1.7V和0.14A、继续实验又测得两组数据，记录在如下表格中

物理量 实验序号	电压/V	电流/A	电阻/Ω
1	1.7	0.14	12.1
2	2.2	0.18	12.2
3	2.5	0.20	12.5

（1）请你用笔画线代替导线将实物图连接完整、（要求滑片向右移，电压表示数变大）

（2）在连接电路的过程中，开关应______，为保护电路要先把滑动变阻器的滑片置于______端（选填“a”或“b”）．
（3）该同学所用电源电压为______V．
（4）请在右图中标出第3次测量时电流表指针所在位置．
（5）实验中测出电阻R_x的阻值为______Ω，利用该实验电路还可完成的实验有______（填写一种实验名称）．
（6）若在实验中发现电压表有示数，而电流表无示数，造成这种现象的原因可能是______．
（7）该同学设想进行第4次实验：调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，事实上实验没有做成功，其主要原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）电压变、电流表、滑动变阻器连接不完整，将电压表并联在R_x两端，把电流表、滑动变阻器串联在电路里．
（2）为保护电路，连接实物图时，电键应断开，变阻器应调到最大阻值处．
（3）根据题中数据、串联电路特点、欧姆定律计算，求出电源电压．
（4）根据电流表的量程，电流表示数作图．
（5）由表中数据，求三次测量的电阻平均值作为待测电阻的阻值；本装置可测电路电流与电压，因此可进行“探究电路电流与电阻关系实验”．
（6）电流表无示数表明电路断路，再根据电压表的示数及电路连接情况判断断路位置．
（7）从滑动变阻器调节范围，根据欧姆定律进行计算，分析原因．
解答：解：（1）滑片右移电压表示数变大，说明滑片右移时电路电流变大，电路阻值变小，滑动变阻器应接b接线柱．把滑动变阻器的b接线柱与电流表的0.6A接线柱相连，把电压表3V接线柱与待测电阻由端接线柱相连，电路图如图所示．
（2）在连接电路的过程中，开关应断开；为保护电路要先把滑动变阻器的滑片置于a端．
（3）闭合电键时，由题意知滑动变阻器阻值R_滑=20Ω，电路电流I=0.14A，待测电阻两端电压U_RX=1.7V，
则电源电压U=U_RX+IR_滑=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V．
（4）电流表量程是0.6A，第3次测量时电流表示数是0.20A，电压表示数如图示．
（5）待测电阻的阻值R_x==≈12.3Ω．利用该实验电路还可完成的实验“探究电路电流与电阻关系”．
（6）电流表无示数表明电路断路，电压表测待测电阻两端的电压，电压表有示数，说明断路位置在待测电阻处R_x．
（7）如果电压表示数U_V=1.5V，则滑动变阻器电压为U_滑=4.5V-1.5V=3V，此时电路电流为I==≈0.12A，
滑动变阻器阻值为R'_滑===25Ω，而滑动变阻器最大阻值为20Ω，滑动变阻器接入电路的电阻不可能为25Ω，所以不能进行第4次实验．
故答案为：（1）电路图如图所示．（2）断开； a．  （3）4.5．（4）如图所示．
（5）12.3；探究电路电流与电阻关系．（6）待测电阻R_x断路．（7）变阻器阻值无法再调大

点评：连接实物图时应注意：1、电压表、电流表的正负极不要接反．2、注意电压表、电流表的量程不要接错．3、滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求．4、作图要美观，连线不要交叉．