题目内容

14.小明做“用电流表、电压表测电阻”的实验,先将待测电阻RX、标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、电流表、电源、开关用导线串联起来,然后将电压表并联在Rx两端,如图所示.
(1)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到B.(选填A或B)
(2)在闭合开关S后,他发现电压表无示数、电流表有示数但指针偏转较小,且移动变阻器滑片过程中,电流表示数始终不变,产生上述现象的原因可能是RX短路,且滑动变阻器连接了下面两个接线柱.
(3)找到问题后,按正确步骤重新实验,闭合开关后,移动变阻器的滑片,发现电压表示数变化范围为3~6V,则电源电压为6V,当变阻器滑片移到中点时(即滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω),电流表示数为0.18A,此时电压表示数为4.2V,待测电阻的阻值为23.3Ω.

分析 (1)为保护电路,闭合开关前滑片应置于阻值最大处.
(2)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因.
(3)滑动变阻器阻值全部接入电路时,电压表示数最小,滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电压表测电源电压,据此求出电源电压;

解答 解:(1)为保护电路,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到B端.
(2)闭合电键后电流表有示数,说明电路不存在断路,与电压表并联的电阻Rx短路,电压表示数为零;滑动变阻器同时接下面两个接线柱时,电路电阻很大,电路电流很小,闭合电键后,电流表指针偏转较小,且移动变阻器滑片过程中,电流表示数始终不变.
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电压表示数最大,电压表测电源电压,
实验中电压表示数变化范围是3~6V,则电源电压是6V;当变阻器滑片移到中点时,
滑动变阻器接入电路的阻值R滑=10Ω,由I=$\frac{U}{R}$可知,
滑动变阻器两端电压:U滑=IR滑=0.18A×10Ω=1.8V,
此时电阻两端电压,即电压表示数UX=U-U滑=6V-1.8V=4.2V;
由I=$\frac{U}{R}$可知,待测电阻阻值RX=$\frac{{U}_{X}}{I}$=$\frac{4.2V}{0.18A}$≈23.3Ω.
故答案为:(1)B;(2)RX短路,且滑动变阻器连接了下面两个接线柱;(2)6;4.2;23.3.

点评 本题考查了电路故障分析、求电源电压、求电阻等问题,熟悉实验、熟练应用串联电路特点、欧姆定律即可正确解题.

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