Question

5．在测量定值电阻R_x阻值的实验中．
（1）请你将图甲中的实验电路用笔划线代替导线连接完整（要求：滑片P向右移动时，电流表示数变小）；
（2）在连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到B（选填“A”或“B”）端；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路出现的故障可能是R_x断路；   

（4）排除故障后，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为0.3A，根据实验数据可得R_x=8.3Ω（保留一位小数）；
（5）在实验过程中，发现电压表不能使用，小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R₀（R₀值已知），设计了如图丙所示电路测量Rx阻值，测量时，步骤如下：
①只闭合S₁，电流表示数为I₁；
②将滑片移至最左端，只闭合S₂，电流表示数为I₂，则电阻R_x两端的电压的表达式U_x=I₂R₀，电阻R_x的表达式R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）把待测电阻、滑动变阻器串联接入电路，滑片向右移动时，电流表示数变小，滑动变阻器接A接线柱；
（2）为保护电路安全，连接电路时，应断开开关；滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，根据滑动变阻器的接法判断滑片的位置；
（3）电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此判断电路故障；
（4）读出电流表的示数（由实物图知电流表选择的是小量程），利用欧姆定律求R_x的阻值；
（5）根据开关的闭合情况，由欧姆定律求出电阻两端的电压、待测电阻的阻值．

解答 解：（1）把待测电阻、滑动变阻器串联接入电路，滑动变阻器接A接线柱，电路图如图所示；

（2）在连接电路时开关应断开，滑片在B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（3）闭合开关，移动滑片发现电流表指针不动，说明电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为R_x断路．
（4）由甲图可知，电流表选择的是0-0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，由欧姆定律可知R_x=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（5）②只闭合S₂，电流表示数为I₂，只有电阻R₀接在电源两端，电源电压即待测电阻Rx两端电压U_x=I₂R₀，则待测电阻阻值Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．
故答案为：（1）如图所示；（2）断开；B；（3）R_x断路；（4）8.3；（5）②将滑片移至最左端，只闭合S₂，电流表示数为I₂；I₂R₀；$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．

点评 本题考查了连接实物图、连接电路图的注意事项、欧姆定律的应用，连接电路图时，要注意滑动变阻器的接法，应熟练掌握欧姆定律．