Question

【題目】小明在“探究電流與電阻關系”的實驗中，準備了如下實驗器材：干電池，標有“15Ω 1A”字樣的滑動變阻器，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻。

（1）小明連接了下面的電路，其中有一條導線連接有誤，請將連接錯誤的導線打“×”并畫出正確連線。

（___）

（2）排除故障后，小明將5Ω定值電阻連入電路，將滑動變阻器的滑片移動到_____（選填a”或“b”）端，再閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為某一定值，此時電流表的示數如圖乙，示數為_____A。

（3）接下來斷開開關，取下5Ω的定值電阻，分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻，閉合開關，調節滑動變阻器，控制_____（選填“電流表”或“電壓表”）示數不變，分別讀取相應的電流表示數，記錄在表中：

實驗次數	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A		0.2	0.1

（4）由數據可知：當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成_____。

（5）小明想用一塊電流表和一個定值電阻R0測未知電阻Rx的阻值，于是他和同組同學設計了如圖丙所示的電路圖，并進行如下實驗操作：

①閉合S、S1，此時電流表的示數為I；

②閉合S、斷開S1，此時電流表的示數為I1；

③求未知電阻Rx的表達式為：Rx＝_____。（用R0、I、I1表示）

Answer 1

【答案】（1） （2）b； 0.4； （3）電壓表； （4）反比； （5）③

【解析】

（1）電壓表與定值電阻并聯且正進負出；

（2）為保護電路，變阻器連入電路中電阻最大；根據電流表小量程計讀數；

（3）研究電流與電阻的關系時，要控制電壓表示數不變，由歐姆定律的變形公式，求出電壓表示數；

連接電路過程中，應該斷開開關，并且將滑動變阻器阻值調到最大；

（4）由表中數據得出結論；

（5）在沒有電壓表時，使定值電阻與待測電阻并聯，根據電流表和定值電阻的示數計算出電壓，然后根據公式 計算出其電阻。

(1)如圖的電路中，電壓表與滑動變阻器并聯了，是錯誤的， 將電壓表與定值電阻并聯，即電壓表的中間接線柱應連接到定值電阻的左端，如圖：

(2)排除故障后,小明將5Ω定值電阻連入電路,根據保戶電路的原則，應將滑動變阻器的滑片移動到b端，即阻值最大端,再閉合開關；

調節滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數為某一定值,此時電流表的示數如圖乙，由電路圖知電流表使用小量程，分度值為0.02A,指針在第二大格處，所以示數為0.4A。

(3)接下來斷開開關,取下5Ω的定值電阻,分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻，閉合開關；

因為研究電流與電阻的關系時，應控制電阻兩端的電壓不變，所以調節滑動變阻器,控制電壓表的示數不變。

(4)由數據可知，每一次的電流與電阻的乘積都相等，即；

所以可得結論：當導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。

(5)①閉合S、S1，此時電流表的示數為I，由圖知，此電流為干路電流，即干路電流為I；

②閉合S、斷開S1,此時電流表的示數為I1，即未知電阻的電流為I1；

根據并聯電路的干路電流等于各支路電流之和知，R0的電流為：；

則電源電壓為：；

③根據得未知電阻的表達式為：