在测量电阻的实验中:(1)小华设计的测量电路如图1所示.待测电阻Rx约10Ω．①在开关闭合前.滑动变阻器的滑片应置于最左端,②导线A.B.C.D中有一根连接错误.这根导线是D,③改正连接错误并闭合开关后.小华发现无论怎样调节滑动变阻器.电压表示数不为零且保持不变.而电流表示数始终为零.已知导线及各处连接完好.则电路中Rx出现了断路� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．在测量电阻的实验中：

（1）小华设计的测量电路如图1所示，待测电阻R_x约10Ω．
①在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最左端；
②导线A、B、C、D中有一根连接错误，这根导线是D；
③改正连接错误并闭合开关后，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数不为零且保持不变，而电流表示数始终为零，已知导线及各处连接完好，则电路中R_x出现了断路故障．
（2）小清设计的测量另一待测电阻R_x阻值的电路如图2所示
①他的测量步骤如下
第1步：将R_x接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电压表的示数如图3所示，示数为2V；断开开关S，移走Rx
第2步：再将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍如图3所示，此时电阻箱接入电路中阻值R=48Ω，则小清测得R_x的阻值为48Ω
②在第2步中，若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向右移了少许，则他测得R_x的阻值将偏大，设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ω，则小清测得R_x的值为52Ω．

分析（1）①闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器应滑至最大阻值处；
②变阻器应与R串联在电路中，据此分析；
③电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因；
（2）①电压表读数时，先明确量程，再弄清最小分度，最后读数；根据串联电路的分压特点进行分析；
②根据串联电路的分压特点，$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$，要使$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$不变，当其中的一个电阻变小时，另一个电阻也会随之变小，据此分析．

解答解：（1）①为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处即最左端；
②由图可知，D导线使R_x短路，即R_x并未接入电路，因此D导线连接错误；
③连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现电压表有示数且保持不变，电流表无示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，即R_x处断路；
（2）①由图可知，电压表测用0-3V量程，最小分度为0.1V，可读出示数为2V；保持变阻器接入电路的电阻和电压表示数不变，则变阻器两端电压U变=U-2V仍不变，根据串联电路的分压规律可知，变阻箱此时接入电路中的阻值与R_x值相等，即R_x=48Ω；
②如果向右移动滑片，则此时变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路$\frac{{R}_{滑}}{{R}_{箱}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{箱}}$可知，$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{箱}}$不变时，R_滑变大，则R_箱也相应变大，即他测得R_x的阻值将变大；
由$\frac{{R}_{滑}}{{R}_{x}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{x}}$，变阻器未移动时接入电路的阻值，R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{x}}$×R_x=$\frac{3V-2V}{2V}$×48Ω=24Ω，
滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ω，即R'_滑=24Ω+2Ω=26Ω时，
$\frac{R{'}_{滑}}{{R'}_{x}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{x}}$=$\frac{1V}{2V}$，即R_x=2R'_滑=2×26Ω=52Ω．
故答案为：（1）①左；②D；③R_x；断；（2）①2；48；②大；52．