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，调书滑动变组器，控制_____（选填“电流表“或“电压表”）示数不变，分别该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	0.4		0.1

（4）分析数据可知，表格中空白处的数据应为______A。

实验结论：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___________。

（5）（拓展）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、_____，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】 b 0.4 电压表 0.2 反比 断开S1

【解析】

（1）如图的电路中，电压表与滑动变阻器并联了，是错误的，应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0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω，表格中空白处的数据应为0.2A，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：I- I1，则电源电压为：，③根据得未知电阻的表达式为： 。