Question

【题目】某同学根据如图甲素食店路完成“伏安法测量定值电阻”的实验．

（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整．

（2）正确连接电路后，闭合开关．①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是 ；②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是 ；

（3）排除以上故障后，调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图丙所示的图象，则该电阻的阻值R= ；

（4）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏．于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图丁所示的电路，电源电压未知且恒定不变．请把下列实验步骤补充完整：步骤1：只闭合开关S1，记下电压表的示数为U1；

步骤2： ．Rx的表达式为 ．

Answer 1

【答案】（1）如图所示；

（2）①未将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；②定值电阻断路；

（3）3；

（4）闭合开关S1、S2，记下电压表的示数为U2；

【解析】

试题分析：（1）根据电源的电压确定电压表的量程且与定值电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；

（2）①为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处；

②电压有示数说明电压表与两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路；

（3）从图象中读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出电阻的阻值；

（4）由图丁可知，只闭合开关S1时，R与Rx串联，电压表测Rx两端的电压，当开关S1、S2闭合时，电路为Rx的简单电路，电压表测电源的电压，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出Rx的阻值．

解：（1）由实物电路图可知，电源是由两节干电池串联串联组成的，其电压为3V，则电压表选0～3V，且与定值电阻并联；

滑动变阻器的左下方接线柱与定值电阻相连，如下图所示：

（2）①为保护电路，在连接电路时，开关应当处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器应处于最大阻值状态，而本题中电流表和电压表的示数都很大，说明滑动变阻器的阻值没有在最大值处；

②电压有示数说明电压表与两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分定值电阻断路；

（3）由图象可知，当U=1.2V时，通过的电流I=0.4A，

由I=可得，定值电阻R===3Ω；

（4）由电路图可知，

步骤1：只闭合开关S1，记下电压表的示数为U1；

步骤2：闭合开关S1、S2，记下电压表的示数为U2；

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R两端的电压UR=U2﹣U1，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

I==，即=，

解得：Rx=．

故答案为：

（1）如上图所示；

（2）①未将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；②定值电阻断路；

（3）3；

（4）闭合开关S1、S2，记下电压表的示数为U2；．