题目内容
【题目】如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中.
(1)连接电路时,开关应 .请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 (填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是 (选填“Rx短路”或“Rx断路”).
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为 A,则所测电阻Rx的值是 Ω.
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | |||
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
电流I/A | 0.15 | 0.20 |
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式:Rx= .
【答案】(1)断开;见图;(2)B;(3)Rx断路;(4)0.1;10;(5)R0.
【解析】
试题分析:(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开,分析图甲所示电路结构,明确各电路元件的连接方式,然后连接实物电路图.
(2)为保护电路,闭合开关前,将滑片移至最大阻值处;
(3)电压表有示数,电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的;
电流表的指针几乎不偏转说明是某处断路,
(4)根据电压表的量程和分度值读出示数,根据欧姆定律结合表中数据可得电阻的阻值;
(5)分析电路图,P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,电路中只有Rx,根据欧姆定律可求电源电压;
P移至最右端,滑动变阻器全连入,R0和Rx串联,根据欧姆定律可求电源电压;
根据电源电压不变列方程求解.
解:(1)连接电路时,开关应断开,
由图甲所示电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联,电流表串联在电路中,根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.
(2)由图知,滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱,所以闭合开关前,应将滑片移至最右即B端,使其阻值最大;
(3)若Rx被短路,电压表示数为电源电压,电流表应该有示数,若Rx断路,电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,电压表示数约为电源电压;电压表的电阻无限大,使得电路中的电流很小,电流表的指针几乎不偏转,
(4)由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A;
由I=可得,电阻的阻值:R===10Ω;
(5)P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,电路中只有Rx,
根据欧姆定律可得:
U=I1Rx;﹣﹣﹣﹣﹣①
P移至最右端,滑动变阻器全连入,R0和Rx串联,
根据欧姆定律可得:
U=I2(R0+Rx),﹣﹣﹣﹣②
电源电压不变,由①②得:
I1Rx=I2(R0+Rx),
解得:
Rx=R0.
故答案为:(1)断开;见上图;(2)B;(3)Rx断路;(4)0.1;10;(5)R0.