Question

5．在測(cè)量定值電阻R_x阻值的實(shí)驗(yàn)中．
（1）請(qǐng)你將圖甲中的實(shí)驗(yàn)電路用筆劃線代替導(dǎo)線連接完整（要求：滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變�。�；
（2）在連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到B（選填“A”或“B”）端；
（3）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則電路出現(xiàn)的故障可能是R_x斷路；   

（4）排除故障后，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，為0.3A，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得R_x=8.3Ω（保留一位小數(shù)）；
（5）在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表不能使用，小明將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大值作為定值電阻R₀（R₀值已知），設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路測(cè)量Rx阻值，測(cè)量時(shí)，步驟如下：
①只閉合S₁，電流表示數(shù)為I₁；
②將滑片移至最左端，只閉合S₂，電流表示數(shù)為I₂，則電阻R_x兩端的電壓的表達(dá)式U_x=I₂R₀，電阻R_x的表達(dá)式R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）把待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小，滑動(dòng)變阻器接A接線柱；
（2）為保護(hù)電路安全，連接電路時(shí)，應(yīng)斷開開關(guān)；滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法判斷滑片的位置；
（3）電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷電路故障；
（4）讀出電流表的示數(shù)（由實(shí)物圖知電流表選擇的是小量程），利用歐姆定律求R_x的阻值；
（5）根據(jù)開關(guān)的閉合情況，由歐姆定律求出電阻兩端的電壓、待測(cè)電阻的阻值．

解答 解：（1）把待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，滑動(dòng)變阻器接A接線柱，電路圖如圖所示；

（2）在連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑片在B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)電流表指針不動(dòng)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為R_x斷路．
（4）由甲圖可知，電流表選擇的是0-0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，由歐姆定律可知R_x=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（5）②只閉合S₂，電流表示數(shù)為I₂，只有電阻R₀接在電源兩端，電源電壓即待測(cè)電阻Rx兩端電壓U_x=I₂R₀，則待測(cè)電阻阻值Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．
故答案為：（1）如圖所示；（2）斷開；B；（3）R_x斷路；（4）8.3；（5）②將滑片移至最左端，只閉合S₂，電流表示數(shù)為I₂；I₂R₀；$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物圖、連接電路圖的注意事項(xiàng)、歐姆定律的應(yīng)用，連接電路圖時(shí)，要注意滑動(dòng)變阻器的接法，應(yīng)熟練掌握歐姆定律．