Question

3．如圖所示，小明同學在“測未知電阻R_x”的實驗中．

（1）請用筆畫線代替導線，根據圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整．
（2）閉合開關后，發現電流表指針幾乎不動，電壓表示數約為電源電壓，故障的原因是R_x斷路（選填“R_x短路”或“R_x斷路”）．
（3）排除故障后，小明通過實驗得到數據如下表所示，其中第1次實驗的電流表示數如圖丙所示，為0.1A，則所測電阻R_x的值是10Ω．

實驗序號	1	2	3
電阻R/Ω
電壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A		0.15	0.20

（4）實驗完成后，將電阻換成小燈泡，重復上述實驗過程，繪制出丁I-U圖象，如圖丁中所示．試分析圖象中A、B、C三點電阻R_A、R_B、R_C大小關系中最大為R_B，最小為R_A（選填“R_A”、“R_B”或“R_C”）．

Answer 1

分析 （1）為了保護電路，連接電路時，開關應斷開，分析圖甲所示電路結構，明確各電路元件的連接方式，然后連接實物電路圖．
（2）電壓表有示數，電壓表的正負接線柱與電源正負極之間連接是連通的；電流表的指針幾乎不偏轉說明是某處斷路；
（3）根據電壓表的量程和分度值讀出示數，根據歐姆定律結合表中數據可得電阻的阻值．
（4）由圖比較各點電壓、電流值，由R=$\frac{U}{I}$得出三處電阻大�。�

解答 解：（1）連接電路時，開關應斷開，由圖甲所示電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯，電壓表與定值電阻并聯，電流表串聯在電路中，根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示．

（2）若R_x被短路，電壓表示數為電源電壓，電流表應該有示數，若R_x斷路，電壓表的正負接線柱與電源正負極之間連接是連通的，電壓表示數約為電源電壓；電壓表的電阻無限大，使得電路中的電流很小，電流表的指針幾乎不偏轉，
（3）由圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.1A；由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻的阻值：R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω．
（4）由（3）a圖線是正比例圖線，所以B點電阻與a、b相交處電阻相等，由圖線b可知，燈泡電阻隨電壓增大而增大，所以R_A＜R_C＜R_交點，即：R_A＜R_C＜R_B．
故答案為：（1）如圖；（2）R_x斷路；（3）0.1；10；（4）R_B；R_A

點評 本題是伏安法測電阻的實驗，考查了電路故障分析、電流表讀數、實驗數據分析等問題，這些都是電學實驗的基礎，也是重點，應熟練掌握．