【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系,實驗中電源電壓保持不變,選用的5個定值電阻的阻值分別為10Ω、15Ω20Ω25Ω,滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω,1.5A”。

(1)如果連完電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)僅有一只電表有示數(shù),則造成這一現(xiàn)象的原因可能是__________(選填字母代號);

A.電流表斷路 B.定值電阻短路 C.滑動變阻器斷路 D.滑動變阻器短路 E.定值電阻處接觸不良

(2)電路連接完好后,先用的定值電阻進(jìn)行實驗,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)如圖乙所示時,記下電壓表的示數(shù),此時電路中的電流為_____A;再將的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實驗時,滑動變阻器的滑片應(yīng)向_____(選填“左”或“右”)滑動直至電壓表示數(shù)為_____V,并記錄電流表的示數(shù);

(3)若實驗中有電壓為4V、6V8V的三種電源可選,為完成5組實驗,該同學(xué)選用的電源電壓可能是_____V

(4)小明想用本實驗中的器材測定未知電阻的阻值,可是發(fā)現(xiàn)電流表損壞,所以他設(shè)計了如圖丙所示的電路圖來測量未知定值電阻RX的阻值,其中R0為已知電阻,步驟如下:

a.閉合開關(guān)SS1,斷開S2時,測得電壓表的示數(shù)U1;

b.閉合開關(guān)_____,斷開_____時,測得電壓表示數(shù)為U2。

R X=_____。(用測量的物理量和已知量的符號表示)

【答案】B E 0.40 2 4 SS2 S1

【解析】

(1)[1] [2]A.電流表斷路時,整個電路斷路,電流表和電壓表都沒有示數(shù),故A不符合題意;

B.定值電阻短路電壓表示數(shù)為0V,只有滑動變阻器接入電路,所以電流表有示數(shù),故B符合題意;

C.滑動變阻器斷路,整個電路斷路,電流表和電壓表都沒有示數(shù),故C不符合題意;

D.滑動變阻器短路,只有定值電阻工作,電壓表測量的是定值電阻的電壓,電流表測量的是定值電阻的電流,兩表都有示數(shù),故D不符合題意;

E.定值電阻處接觸不良相當(dāng)于定值電阻斷路,這樣電壓表示數(shù)為電源電壓,由于電壓表電阻極大,電流表無示數(shù),故E符合題意。

故選BE。

(2)[3]根據(jù)電流表的接線可知,電流表使用的是小量程,分度值是0.2A,電流表示數(shù)為0.40A。

(2)[4][5]的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實驗時,由于定值電阻變大,根據(jù)串聯(lián)分壓,定值電阻兩端電壓變大,由于實驗探究的是電流與電阻的關(guān)系,應(yīng)該控制定值電阻兩端的電壓不變,這時增大滑動變阻器的電阻,使滑動變阻器兩端電壓增大,從而可以減小定值電阻兩端的電壓,直至電壓表示數(shù)與原來相同為止,所以滑動變阻器滑片應(yīng)向左滑動,電壓表示數(shù)為原來電壓的大小即

(3)[6]實驗選用的5個定值電阻的阻值分別為、10Ω15Ω、20Ω25Ω,定值電阻與滑動變阻器串聯(lián),串聯(lián)分壓與電阻成正比,當(dāng)用25Ω電阻實驗時,為保證定值電阻兩端電壓2V不變時,滑動變阻器兩端電壓與定值電阻兩端電壓之和就是電源電壓,而滑動變阻器的最大電阻只有30Ω,當(dāng)電源電壓為4V時,滑動變阻器能把定值電阻兩端電壓調(diào)整為2V,當(dāng)電源電壓6V8V時,滑動變阻器的的滑片就是滑到最大阻值處定值電阻兩端電壓也超過2V,故該同學(xué)實驗時選擇的是4V的電源。

(4)[7][8][9]閉合開關(guān)SS1,斷開S2時,測得電壓表的示數(shù)U1,這時RXR0是串聯(lián),電壓表測量的是RX兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓的原理,還需要測量出R0兩端電壓或者是電源電壓,根據(jù)電路圖可知只能閉合SS2,斷開S1,這時RXR0還是串聯(lián),而這時電壓表測量的是電源電源,這兩種情況兩電阻的工作情況沒有改變,由串聯(lián)分壓原理故有

RX大小為

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