如图所示.某实验小组做“伏安法测量电阻的实验.所用的实验器材有:电压为6V的电源.待测电阻RX.以及符合实验要求的滑动变阻器.电流表.电压表.导线和开关．(1)该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$．(2)实验前在检查仪器时.发现电流表指针如图甲所示.那么.接下来的操作步骤应该是将指针调零．(3)小组同学在解决好上述问题后.连接了如图乙所示的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．如图所示，某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验，所用的实验器材有：电压为6V的电源，待测电阻R_X，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关．

（1）该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，那么，接下来的操作步骤应该是将指针调零．
（3）小组同学在解决好上述问题后，连接了如图乙所示的部分实物电路，请你用铅笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求电压表指针要过半，导线不能交叉）．
（4）正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数都约为6V，电流表的示数几乎为0，则电路的故障可能是R_x断路．
（5）排除故障后进行实验，当电流表的示数为0.25A时，电压表的示数如图丙所示，则该待测电阻Rx的阻值为10Ω．
（6）小明测完电阻R_X后，又增加了四个定值电阻（5Ω，15Ω，20Ω，25Ω），用原电路来探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象，若滑动变阻的规格有：R₁（20Ω 0.5A）、R₂（50Ω 0.5A），则小明选用的滑动变阻器是R₂（选填“R₁”或“R₂”）．

分析（1）伏安法测电阻的原理：R=$\frac{U}{I}$；
（2）如果指针不指零，需进行调零；
（3）电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，根据要求选择合适的量程；
滑动变阻器与电阻串联，且要接一上一下；
（4）若无电流，电压表示数接近电源电压，则与电压表并联的电路发生断路；
（5）根据图丙指针的位置，确定量程，读出示数；
由R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值；
（6）探究电流跟电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，根据串分压的知识，当电阻R的阻值最大时，所需滑动变阻器的阻值最大，从而可根据此值判断出所需滑动变阻器的规格．

解答解：（1）伏安法测电阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$；
（2）由图甲知，在没有接入电路时，电流表的指针未指零，所以应该进行调零；
（3）将电压表与电阻并联，要求电压表指针要过半，而电源电压6V小于电压表最大量程15V的一半，因此电压表应选0～3V量程；
电流表与电阻串联，滑动变阻器已接了上面一个接线柱，应再接下面一个接线柱，如图所示：
；
（4）电流表的示数几乎为0，说明电路中可能有断路故障；电压表的示数约为6V，说明电压表与电源两极相连通，则故障为与电压表并联的电阻R_x断路；
（5）根据前面分析可知，电压表的量程为0～3V，由图丙指针的位置可知，示数为2.5V；
则Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（6）探究电流跟电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变；
由图丁的某一组数据可知，当电阻值为25Ω时，电路中的电流为0.1A，
则电阻两端的电压U=IR=0.1A×25Ω=2.5V（即电阻两端电压控制为2.5V不变）；
此时滑动变阻器的阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.1A}$=35Ω＞20Ω，所以滑动变阻器应该选择R₂．
故答案为：
（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）调零；（3）见上图；（4）R_x；（5）10；（6）R₂．