Question

【題目】在測(cè)量阻值約為的定值電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖甲所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓保持不變。

如圖甲所示，在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)連入電路的電阻變小。（____）

小明把最后一根導(dǎo)線連接完畢后，看到電壓表和電流表立即都有較大示數(shù)，他在實(shí)驗(yàn)操作中的兩處錯(cuò)誤是______和______。

在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)：電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為0的現(xiàn)象，其故障可能是______。

A．電流表的正、負(fù)接線柱接反 B．電壓表的量程選小了

C．電阻發(fā)生了短路 　　　D．把滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱連入電路

改正錯(cuò)誤后，小明改變Rx兩端的電壓和電流。兩次測(cè)得的電阻值分別為，，第三次測(cè)量時(shí)，電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則______，實(shí)驗(yàn)測(cè)得值應(yīng)為______。（結(jié)果保留一位小數(shù)）

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

小紅在實(shí)驗(yàn)室所提供的器材中選擇合適的器材，設(shè)計(jì)如下電路測(cè)出該電阻的值。如圖丙所示四個(gè)電路中，為已知阻值的定值電阻，不能測(cè)出未知電阻Rx的電路是______

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】； 在連接電路時(shí)，開關(guān)沒有斷開； 滑動(dòng)變阻器的滑片處于連入電路阻值較小處； C； 5.0； 5.1； 變大； D

【解析】

電壓表并聯(lián)在電阻Rx兩端，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)連入電路的電阻變小，所以應(yīng)接滑動(dòng)變阻器下端右邊的接線柱，連好的電路圖如下所示：

；

電壓表和電流表立即都有較大示數(shù)，說明在連接電路時(shí)，開關(guān)沒有斷開；或者滑動(dòng)變阻器的滑片處于連入電路阻值較小處；

A．假設(shè)電流表的正、負(fù)接線柱接反，指針反向偏轉(zhuǎn)，不會(huì)有較大的示數(shù)，與題意不符，故A錯(cuò)誤；

B．兩節(jié)干電池電壓為3V，學(xué)生常用電壓表的量程為3V、15V，既便選3V量程測(cè)試開始時(shí)電壓表示數(shù)也不應(yīng)很大，故B錯(cuò)誤；

C．電阻發(fā)生了短路，電壓表示數(shù)為零，電路有電流，因阻值小，電流較大，電流表示數(shù)較大，故C正確；

D．把滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱連入電路，有電流表流過電阻，電壓表應(yīng)有示數(shù)，與題意不符，故D錯(cuò)誤。

由電阻的定義式可得

；

實(shí)際阻值應(yīng)為這三次測(cè)量的平均值，則有

；

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知小燈泡兩端電壓增大，溫度升高，小燈泡阻值增大，電壓表與電流表示數(shù)的比值將變大；

A．開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表測(cè)的是電源電壓，設(shè)電源電壓為，開關(guān)S斷開后，電壓表測(cè)的是兩端的電壓，設(shè)為，則兩端電壓為，設(shè)回路中的電流為，由歐姆定律可得

，

根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知通過的電流大小與相等，由電阻定義式可得的電阻為

，

聯(lián)立可得

；

故A不符合題意；

B．當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)設(shè)為，設(shè)電源電壓為，則有

，

當(dāng)S閉合時(shí)，設(shè)電流表的示數(shù)為，通過電流表的電流為兩個(gè)支路電流之和，流過仍為，故流過的電流為，則的電阻可表示為

，

故B不符合題意；

C．開關(guān)S閉合時(shí)，被短接，電流表的示數(shù)設(shè)為，設(shè)電源電壓為，則有

，

當(dāng)S斷開時(shí)，、串聯(lián)，設(shè)電流為，則有

，

兩式聯(lián)立可得

；

故C不符合題意。

D．開關(guān)S斷開時(shí)可測(cè)得電源電壓，開關(guān)S閉合時(shí)，被短接，無法找出通過的電流值和兩端電壓值，不能測(cè)出的電阻，故D符合題意。