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(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為某一定值，此時電流表的示數(shù)如圖乙，示數(shù)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，調書滑動變組器，控制_____（選填“電流表“或“電壓表”）示數(shù)不變，分別該取相應的電流表示數(shù)，記錄在表中：

實驗次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.4		0.1

（4）分析數(shù)據(jù)可知，表格中空白處的數(shù)據(jù)應為______A。

實驗結論：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___________。

（5）（拓展）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(shù)為I；

②閉合S、_____，此時電流表的示數(shù)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】 b 0.4 電壓表 0.2 反比 斷開S1

【解析】

（1）如圖的電路中，電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了，是錯誤的，應將電壓表與定值電阻并聯(lián)，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(jù)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(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為某一定值，此時電流表的示數(shù)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(shù)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(jié)滑動變阻器，控制電壓表的示數(shù)不變；

（4）由數(shù)據(jù)可知，每一次的電流與電阻的乘積都相等，即0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω，表格中空白處的數(shù)據(jù)應為0.2A，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(shù)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(shù)為I1，即未知電阻的電流為I1，根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和知，R0的電流為：I- I1，則電源電壓為：，③根據(jù)得未知電阻的表達式為： 。