Question

【题目】下面是小明和同学们进行的电学实验.

(1)小华利用提供的器材按进行“用电压表和电流表测电阻”的实验.

①并用笔画线代替导线完成图甲中实物电路的连接______(要求滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值变小)

②小华连接好电路后，闭合开关，发现电压表的指针偏转角度很大，接近量程，而电流表的指针偏转角度很小，不到量程的1/5.小华检查电路后发现自己连接电路时出现了两个问题:一是把滑动变阻器的滑片放在了_________(选填“C”或“D”)位置，二是______ (选填“电压表”或“电流表，’)的量程选择不当.

③小华发现旁边的小勇自己连接好电路后通过实验得到多组数据，并作出如图乙所示的U-I图像，则小华分析后发现小勇把电压表并联在了_______(选填“电阻R”或“滑动变阻器”)的两端.根据U-I图像，可求得待测电阻R =__________Ω.

(2)小明为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，利用实验室提供的器材:电源(电压9V恒定)、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干.

①小明先设计了如图丙所示的电路.请在丙图圆圈内填上适当的电表符号______.

②正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故璋可能为____________.

A. R短路 B. 滑片P接触不良

C. R0短路 D. R0断路

③书滁故障后实验时，改变R0的阻值，测出对应的电流I.当R0的阻值变大时，为完成探究，应将滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动.

④将R0阻值换为50Ω，电流表示数如图丁所示.请在图戊坐标中补描该点，并作出(I一1/ R0)关系图像____

⑤连线时发现有一个错误数据点，反思产生原因，小明回忆是某次将R0的阻值由________Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的.

Answer 1

【答案】 C 电流表 滑动变阻器 5.5 B 右 40

【解析】（1）①用电压表和电流表测电阻时，电流表、变阻器、待测电阻串联在电路中，因要求滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值变小，所以变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，电压表与电阻并联测电压，如下图甲所示：

②因电压表选用小量程，闭合开关，发现电压表的指针偏转角度很大，接近量程，即接近3V，说明电源电压基本都加在了电阻的两端，变阻 器分得的电压接近0，说明变阻器连入电路中的电阻为0，即将滑动变阻器的滑片放在C处了；因此时电路中的电阻最小，根据欧姆定律，电路中电流应最大，而电流表的指针偏转角度很小，不到量程的，则说明电流表量程选择不当（选大了）；③因待测电阻与变阻器串联，当电流增大时，根据欧姆定律，定值电阻的电压应增大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压减小；由图2可知，当电流增大时，电压表示数减小，所以可判断出电压表没有并联在待测电阻的两端，而是并联在变阻器的两端了；由图2知，当电流表的示数为0.2A时，电压表的示数为1.7V，根据串联电路中，电源电压等于电压表示数与定值电阻电压的和，结合欧姆定律有U＝I1RU2＝0.2A×R1.7V…①，当电流表的示数为0.4A时，电压表的示数为0.6V，同理有U＝I2R＝0.4A×R0.6V…②，由①、②得R＝5.5Ω．（2）①电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，故右边圈中为电压表，左边圈中为电流表，如下图丙所示：

②由图可知，电阻箱R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻箱R0两端的电压；A、如果滑动变阻器R短路，整个电路仍然是通路，电流表、电压表示数都不为零，故A不符合题意；B、如果滑片P接触不良，整个电路断路，电流表、电压表示数都为零，故B符合题意；C、如果R0短路，电压表示数为零，电流表示数不为零，故C不符合题意；D、如果R0断路，电流表示数为零；电压表测量电源电压，示数不为零，故D不符合题意．故选：B．③当R0的阻值变大时，电阻箱R0分压变大，电压表示数变大，为保持电阻箱R0两端电压不变，应移动滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，从而减小电阻箱R0两端电压，保持电压不变，所以滑片P应向A端移动．④由图乙可知，电流表的示数I＝0.12A．电阻箱的阻值R0＝50Ω，则＝0.02Ω﹣1，在坐标系中补描对应的坐标点（0.02，0.12），然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I﹣图象如图戊所示：

⑤由图象可知，错误的坐标点是（0.04，0.20），则＝0.04Ω﹣1，解得：R0＝25Ω，此时电路中的电流I＝0.20A，由欧姆定律I＝得，电阻箱R0两端的电压：U0＝IR0＝0.20A×25Ω＝5V，则滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U0＝9V﹣5V＝4V，由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值：R滑＝20Ω，由图象可知，变换错误数据点之前，电压表示数应为U＝IR＝0.12A×50Ω＝6V（即控制电压表示数为6V），此时滑动变阻器两端的电压：＝U﹣UV＝9V﹣6V＝3V，因为串联电路中各处的电流相等，所以，即，解得：R0＝40Ω，故小明是将R0的阻值由40Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的。