Question

14．某同学想利用图1甲电路测量R_X的阻值．

①该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$（用公式表示）；
②根据图1甲电路，连接图1乙的实物图时，需将导线a接到滑动变阻器的C（选填“A”或“C”）接线柱．
③正确连接电路后，开关S闭合前应将滑片移至滑动变阻器的A（选填“A”或“B”）端；闭合开关后，该同学发现，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，该电路故障应是R_x断路（填“断路”或“短路”）．
④在实验过程中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要的作用是改变电阻两端电压；如果用两个定值电阻R₁和R₂（R₁＜R₂）替代滑动变阻器，组成如图2a、b、c三种电路分别 进行实验，正确测得三组实验数据并记入表格中，则第3次实验数据应是按照a（填“a”、“b”或“c”）图的电路进行实验测得的．

实验次数	电压U/V	电流I/A	电阻RX/Ω
1	0.85	0.14	6.07
2	1.21	0.20	6.05
3	2.11	0.35	6.03

⑤根据实验数据可知，R_x的阻值是6.05Ω．

Answer 1

分析 （1）测量导体电阻实验中，需要测量出导体中电流、导体两端电压，利用R=$\frac{U}{I}$计算；
（2）伏安法测电阻实验中，滑动变阻器应与电阻串联使用；
（3）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片要位于最大阻值处，电流表无示数，说明电路应为断路；
（4）该实验中滑动变阻器的作用有两个：保护电路、改变定值电阻两端电压；
串联电路中，总电阻等于各串联电阻之和，结合电流值分析；
（5）根据每次的测量结果求出平均值即为R_x的阻值．

解答 解：（1）测量定值电阻阻值的实验原理是：R=$\frac{U}{I}$；
（2）滑动变阻器应“一上一下连入电路，由电路可知，定值电阻应与滑动变阻器的上接线柱连接，故应将导线a接到滑动变阻器的C接线柱；
（3）为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即A端；电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的电阻出现了断路；
（4）实验中滑动变阻器除了保护电路外，还可以改变电阻两端电压进行多次测量；
由表格中数据可知，第3次实验中，电路中的电流最大，说明总电阻最小，由于R₁＜R₂，总电阻最小的电路为a；
（5）R_x=$\frac{6.07Ω+6.05Ω+6.03Ω}{3}$=6.05Ω．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）C；（3）A；断路；（4）改变电阻两端电压；a；（5）6.05．

点评 本题考查了连接电路图、电路故障判断、滑动变阻器的使用等问题，连接电路图时要注意电表正负接线柱不要接反；变阻器要“一上一下”连入电路．