Question

【题目】小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。

（1）小明连接了下面的电路，其中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。

（___）

（2）排除故障后，小明将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到_____（选填a”或“b”）端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为_____A。

（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制_____（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A		0.2	0.1

（4）由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____。

（5）小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：

①闭合S、S1，此时电流表的示数为I；

②闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1；

③求未知电阻Rx的表达式为：Rx＝_____。（用R0、I、I1表示）

Answer 1

【答案】（1） （2）b； 0.4； （3）电压表； （4）反比； （5）③

【解析】

（1）电压表与定值电阻并联且正进负出；

（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大；根据电流表小量程计读数；

（3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，求出电压表示数；

连接电路过程中，应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大；

（4）由表中数据得出结论；

（5）在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式 计算出其电阻。

(1)如图的电路中，电压表与滑动变阻器并联了，是错误的， 将电压表与定值电阻并联，即电压表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端，如图：

(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原则，应将滑动变阻器的滑片移动到b端，即阻值最大端,再闭合开关；

调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙，由电路图知电流表使用小量程，分度值为0.02A,指针在第二大格处，所以示数为0.4A。

(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关；

因为研究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变。

(4)由数据可知，每一次的电流与电阻的乘积都相等，即；

所以可得结论：当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(5)①闭合S、S1，此时电流表的示数为I，由图知，此电流为干路电流，即干路电流为I；

②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1，即未知电阻的电流为I1；

根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和知，R0的电流为：；

则电源电压为：；

③根据得未知电阻的表达式为：