Question

【題目】下面是小明和同學(xué)們進(jìn)行的電學(xué)實(shí)驗(yàn).

(1)小華利用提供的器材按進(jìn)行“用電壓表和電流表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn).

①并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成圖甲中實(shí)物電路的連接______(要求滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值變小)

②小華連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大，接近量程，而電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，不到量程的1/5.小華檢查電路后發(fā)現(xiàn)自己連接電路時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)問(wèn)題:一是把滑動(dòng)變阻器的滑片放在了_________(選填“C”或“D”)位置，二是______ (選填“電壓表”或“電流表，’)的量程選擇不當(dāng).

③小華發(fā)現(xiàn)旁邊的小勇自己連接好電路后通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到多組數(shù)據(jù)，并作出如圖乙所示的U-I圖像，則小華分析后發(fā)現(xiàn)小勇把電壓表并聯(lián)在了_______(選填“電阻R”或“滑動(dòng)變阻器”)的兩端.根據(jù)U-I圖像，可求得待測(cè)電阻R =__________Ω.

(2)小明為了探究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系，利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材:電源(電壓9V恒定)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器R、電阻箱R0、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干.

①小明先設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路.請(qǐng)?jiān)诒麍D圓圈內(nèi)填上適當(dāng)?shù)碾姳矸��?hào)______.

②正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，在移動(dòng)變阻器滑片P時(shí)，兩電表示數(shù)突然都變?yōu)榱�，則電路故璋可能為____________.

A. R短路 B. 滑片P接觸不良

C. R0短路 D. R0斷路

③書(shū)滁故障后實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變R0的阻值，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流I.當(dāng)R0的阻值變大時(shí)，為完成探究，應(yīng)將滑片P向________(選填“左”或“右”)端移動(dòng).

④將R0阻值換為50Ω，電流表示數(shù)如圖丁所示.請(qǐng)?jiān)趫D戊坐標(biāo)中補(bǔ)描該點(diǎn)，并作出(I一1/ R0)關(guān)系圖像____

⑤連線時(shí)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn)，反思產(chǎn)生原因，小明回憶是某次將R0的阻值由________Ω變換為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)阻值時(shí)，未調(diào)節(jié)滑片P就讀取電流而造成的.

Answer 1

【答案】 C 電流表 滑動(dòng)變阻器 5.5 B 右 40

【解析】（1）①用電壓表和電流表測(cè)電阻時(shí)，電流表、變阻器、待測(cè)電阻串聯(lián)在電路中，因要求滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，所以變阻器滑片以左電阻絲連入電路中，電壓表與電阻并聯(lián)測(cè)電壓，如下圖甲所示：

②因電壓表選用小量程，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大，接近量程，即接近3V，說(shuō)明電源電壓基本都加在了電阻的兩端，變阻 器分得的電壓接近0，說(shuō)明變阻器連入電路中的電阻為0，即將滑動(dòng)變阻器的滑片放在C處了；因此時(shí)電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流應(yīng)最大，而電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，不到量程的，則說(shuō)明電流表量程選擇不當(dāng)（選大了）；③因待測(cè)電阻與變阻器串聯(lián)，當(dāng)電流增大時(shí)，根據(jù)歐姆定律，定值電阻的電壓應(yīng)增大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓減�。挥蓤D2可知，當(dāng)電流增大時(shí)，電壓表示數(shù)減小，所以可判斷出電壓表沒(méi)有并聯(lián)在待測(cè)電阻的兩端，而是并聯(lián)在變阻器的兩端了；由圖2知，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.7V，根據(jù)串聯(lián)電路中，電源電壓等于電壓表示數(shù)與定值電阻電壓的和，結(jié)合歐姆定律有U＝I1RU2＝0.2A×R1.7V…①，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)為0.6V，同理有U＝I2R＝0.4A×R0.6V…②，由①、②得R＝5.5Ω．（2）①電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，故右邊圈中為電壓表，左邊圈中為電流表，如下圖丙所示：

②由圖可知，電阻箱R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)電阻箱R0兩端的電壓；A、如果滑動(dòng)變阻器R短路，整個(gè)電路仍然是通路，電流表、電壓表示數(shù)都不為零，故A不符合題意；B、如果滑片P接觸不良，整個(gè)電路斷路，電流表、電壓表示數(shù)都為零，故B符合題意；C、如果R0短路，電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)不為零，故C不符合題意；D、如果R0斷路，電流表示數(shù)為零；電壓表測(cè)量電源電壓，示數(shù)不為零，故D不符合題意．故選：B．③當(dāng)R0的阻值變大時(shí)，電阻箱R0分壓變大，電壓表示數(shù)變大，為保持電阻箱R0兩端電壓不變，應(yīng)移動(dòng)滑片，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，增大滑動(dòng)變阻器的分壓，從而減小電阻箱R0兩端電壓，保持電壓不變，所以滑片P應(yīng)向A端移動(dòng)．④由圖乙可知，電流表的示數(shù)I＝0.12A．電阻箱的阻值R0＝50Ω，則＝0.02Ω﹣1，在坐標(biāo)系中補(bǔ)描對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)（0.02，0.12），然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，作出I﹣圖象如圖戊所示：

⑤由圖象可知，錯(cuò)誤的坐標(biāo)點(diǎn)是（0.04，0.20），則＝0.04Ω﹣1，解得：R0＝25Ω，此時(shí)電路中的電流I＝0.20A，由歐姆定律I＝得，電阻箱R0兩端的電壓：U0＝IR0＝0.20A×25Ω＝5V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑＝U﹣U0＝9V﹣5V＝4V，由歐姆定律可得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值：R滑＝20Ω，由圖象可知，變換錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn)之前，電壓表示數(shù)應(yīng)為U＝IR＝0.12A×50Ω＝6V（即控制電壓表示數(shù)為6V），此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：＝U﹣UV＝9V﹣6V＝3V，因?yàn)榇��?lián)電路中各處的電流相等，所以，即，解得：R0＝40Ω，故小明是將R0的阻值由40Ω變換為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)阻值時(shí)，未調(diào)節(jié)滑片P就讀取電流而造成的。