Question

用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接了如圖1所示的電路
（1）在未檢查電路連線是否正確的情況下，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，電壓表示數(shù)將

 

（選填“發(fā)生變化”或“保持不變”）．
（2）檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一處連接錯(cuò)誤，請(qǐng)指出連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是

 

（選填“a”“b”“c”“d”）．
（3）某同學(xué)糾正錯(cuò)誤后，閉合開關(guān)，觀察到電流表的示數(shù)變大時(shí)，電壓表的示數(shù)減小，其原因可能是

 

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（4）接下來將定值電阻換成小燈泡接入電路，閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，出現(xiàn)這種故障的原因可能是

 

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（5）某組測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)電壓表的接線柱無法使用，于是這組同學(xué)用剩下的器材（滑動(dòng)變阻器最大阻值R已知）仍然測(cè)出了未知電阻的阻值．請(qǐng)你也動(dòng)動(dòng)腦筋完成電阻的測(cè)量．
①在圖2的虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計(jì)的電路圖．
②測(cè)得的物理量：

 

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③R_x的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：R_x=

 

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Answer 1

分析：（1）分析電路，確定電壓表所測(cè)的電路，得出結(jié)論；
（2）電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)；
（3）電流表的示數(shù)變大，說明滑動(dòng)變阻器的電阻變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，從而可以得出；
（4）小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中發(fā)生斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（5）由于沒有電壓表，滑動(dòng)變阻器的最大阻值已知，可以將滑動(dòng)變阻器看做一個(gè)定值電阻，使滑動(dòng)變阻器的阻值為零，測(cè)出電流，使其阻值最大，測(cè)出電流，根據(jù)電源電壓不變的特點(diǎn)列出關(guān)系式，求出位置電阻的阻值．

解答：解：（1）由圖知，電壓表所測(cè)的是滑動(dòng)變阻器與電阻的總電壓，等于電源電壓，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，電壓表示數(shù)將保持不變．
（2）由圖知，由于d接在了滑動(dòng)變阻器上面的接線柱，這樣使電壓表所測(cè)的是滑動(dòng)變阻器與電阻的總電壓，所以連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是d．
（3）電流表的示數(shù)變大，說明滑動(dòng)變阻器的電阻變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，所以電壓表的示數(shù)減小，其原因可能是電壓表與滑動(dòng)變阻器．
（4）小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中發(fā)生斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的電阻斷路．
（5）①．
②測(cè)量時(shí)，可以將滑片移至最右端，測(cè)出此時(shí)的電流I₁，則U=I₁R；將滑片移至最左端，測(cè)出此時(shí)的電流I₂，則U=I₂R_x+I₂R，根據(jù)電壓相等列出關(guān)系式．
③由題意知，I₁R_x=I₂R_x+I₂R
解得R_x的表達(dá)式為：R_x=

I2R

I1-I2

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故答案為：（1）保持不變；（2）d；（3）電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了；（4）電阻斷路；（5）①見上圖；②滑片在最右端時(shí)，測(cè)出電流表的示數(shù)I₁；滑片在最左端時(shí)，電流表的示數(shù)I₂；③

I2R

I1-I2

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點(diǎn)評(píng)：用伏安法測(cè)電阻，需用電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，此題主要考查了電路的連接及電路故障的分析情況，其中第（5）小題，在沒有電壓表的情況下，根據(jù)電源電壓不變的特點(diǎn)及歐姆定律測(cè)出了未知電阻的阻值，是本題的難點(diǎn)．