Question

【題目】在測量阻值約為5Ω的定值電阻Rx的實驗中，小明用如圖甲所示的器材進行實驗，電源電壓保持不變。

（1）如圖甲所示，在圖中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變小。

（________）

（2）改正錯誤后，小明改變Rx兩端的電壓和電流。兩次測得的電阻值分別為R1=5.1Ω，R2=5.3Ω. 第三次測量時，電壓表的示數(shù)為1.5V，電流表如圖乙所示，此時電流表讀數(shù)I3=_____A，實驗測得Rx電阻值應為_____Ω. （結果保留一位小數(shù)）

（3）若將圖甲中的電阻換為小燈泡，當滑動變阻器接入電路的電阻變小時，電壓表與電流表示數(shù)的比值將_____ （選填 “變大”、“變小”或“不變”）。

（4）小紅在實驗室所提供的器材中選擇合適的器材，設計如下電路測出該電阻的值。如圖丙所示四個電路中，R0為已知阻值的定值電阻，不能測出未知電阻Rx的電路是_____。

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】 0.3 5.1 變大 D

【解析】

(1)[1]滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變小，故變阻器右下接線柱連入電路中，與電阻串聯(lián)，電源由兩節(jié)干電池組成，一節(jié)干電池的電壓是1.5V，所以電源電壓為3V，故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，如下圖所示：

(2)[2]由圖乙可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.3A；

[3]第三次電阻的阻值

R3==5.0Ω，

為減小誤差，取平均值作為測量結果：

Rx=≈5.1Ω；

(3)[4]變阻器與燈串聯(lián)，當滑動變阻器接入電路的電阻變小時，根據(jù)分壓原理，變阻器的電壓變小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈兩端的電壓變大，通過燈的電流也變大，根據(jù)P=UI得到燈的實際功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻變大，電壓表與電流表示數(shù)的比值即燈絲電阻變大；

(4)[5]A．開關S閉合時，R0短路，電壓表測量電源電壓；開關S斷開時，電壓表測量Rx兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，可求出R0兩端的電壓，根據(jù)I=求出通過R0的電流；根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，通過Rx電流等于通過定值電阻電流

Ix=I0，

根據(jù)Rx= 可求出Rx電阻，不符合題意；

B．由電路圖可知，當S斷開時，電路為R0的簡單電路，電流表測通過R0的電流，根據(jù)歐姆定律可求電源的電壓；當開關S閉合時R0、Rx并聯(lián)，電流表測總電流，R0兩端的電壓始終為電源電壓保持不變，由并聯(lián)電路電流特點可求得通過Rx的電流，并且Rx兩端電壓等于電源電壓，所以可以根據(jù)Rx=可求出Rx阻值，不符合題意；

C．由電路圖可知，當開關S閉合時，電路為R0的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；當開關S斷開時兩電阻串聯(lián)，電流表測串聯(lián)電路的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)可以求出Rx阻值，不符合題意；

D．開關S閉合時，Rx短路，電壓表測量電源電壓；開關S斷開時，電壓表測量電源電壓；所以無法得到電路中電流，所以不能計算出Rx的值，符合題意；