Question

小组的小刘和小李两位同学先后利用图22所示电路测量一定值电阻Rx（不考虑温度对电阻的影响），图中连接电压表的线未画出．实验时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得到电流表和电压表的示数分别如表一和表二所示．经检查与核对，他们的实验操作与数据记录都准确无误．根据表中数据解答下列问题：
表一：小刘的实验数据　　　　　　　　　　　　　　　　

电流表示数/A	电压表示数/V
0.30	3.0
0.40	2.0
0.50	1.0

表二：小李的实验数据　　　　　　　　　　

电流表示数/A	电压表示数/V
0.10	1.0
0.20	2.0
0.30	3.0

（1）闭合开关前，滑片应放在______端；
（2）比较表一和表二可知，当电流表示数增大时，在小刘的实验中，电压表的示数是增大的，而在小李的实验中电压表的示数却是减小的，请你简要分析产生这种现象的原因．______；
（3）请在图中将小李的实验电路连接完整．
（4）试求定值电阻R_x=______，电源电压U=______．
（5）实验过程中，如果电流表没有示数，而电压表有示数，则小刘的故障是______；小李的故障是______．

Answer 1

解：（1）闭合开关前，滑片应放在A端．
（2）由表一知：根据小刘所测数据知变化，即与电压表并联部分的电阻不断变化，由电路图知：小刘电压表测滑动变阻器电压；由表二知：根据小李所测数据知不变，即与电压表并联部分电路电阻不变，结合电路图知：小李电压表测待测电阻Rx的电压．
（3）把电压表并联在待测电阻两端，电路图如图所示．
（4）由表二知，三组实验数据的电压U与电流I比值都相等，则待测电阻阻值R_x==10Ω．
由表一、二知，当电路电流I=0.30A时，电测电阻电压U_Rx=3.0V，滑动变阻器电压U_滑=3.0V，
则电源电压U=U_Rx+U_滑=3V+3V=6V．
（5）实验过程中，如果电流表没有示数，而电压表有示数，由电路图知：小刘的故障是滑动变阻器断路；小李的故障是待测电阻Rx断路．
故答案为：（1）A；（2）小刘电压表测滑动变阻器电压，小李电压表测待测电阻Rx的电压；（3）电路图如图所示；
（4）10Ω，6V；（5）滑动变阻器断路，待测电阻Rx断路．

分析：（1）滑动变阻器接入电路的阻值应为最大，结合电路判断滑片应放在何处．
（2）根据小刘数据知变化，根据小李数据知不变，结合电路结构分析，可找出现象的原因．
（3）把电压表并联在待测电阻两端．
（4）由表二数据，根据R=计算可求出电阻值；当电路电流I=0.30A时，由表一知滑动变阻器电压，由表二知待测电阻电压，滑动变阻器电压与待测电阻电压之和为电源电压．
（5）电流表没有示数，说明电路断路；根据电压表有示数，结合电压表所与哪部分电路并联，可判断出断路位置．
点评：连接实物图时应注意：1、电压表、电流表的正负极不要接反．2、注意电压表、电流表的量程不要接错．3、滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求．4、作图要美观，连线不要交叉．