Question

小明做“用電壓表、電流表測電阻實驗”實驗器材如圖1所示，請完成下列要求：

①小明連接的電路如圖1所示，圖中尚有一根導線未連接，請用筆線代替導線在圖中正確連接．（用2B鉛筆在答題紙的相應位置連線）
②小明正確連接電路，實驗步驟正確，閉合電鍵，移動滑片過程中，發現電流表始終無示數，電壓表示數始終為6伏，產生這種現象的原因是______．
③小明調整了出現故障的器材后，按正確的步驟操作．當滑片在某一端時，發現電壓表電流表示數如圖2所示．將滑片移到中點時，電流表示數為0.26安．在移動滑片過程中發現電流表示數最大值為0.46安．
（1）在下面的實驗數據表中填入相關欄目名稱．
（2）請將有關數據填入表格內，并求出R_x的阻值．（計算電阻時，精確到0.1歐）

實驗序號\物理量

Answer 1

【答案】分析：（1）把滑動變阻器、電流表串聯接入電路，滑動變阻器接上面的接線柱．
（2）開關閉合時，發現電流表始終無示數，說明電路開路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱到電源正負極的電路是連通的，故與電壓表并聯的電阻發生斷路；
（3）由滑片在某一端時，發現電壓表電流表示數，分析知此時滑動變阻器電阻全部連入電路，電路中的電流最小，由此可求出滑動變阻的最大阻值．當將滑片移到中點時，由電流表示數進而可求出定值電阻兩端電壓．當電流表示數最大時，說明滑動變阻器連入電路中電阻為0，電源電壓全部由定值電阻分擔．
解答：解：（1）電路圖如圖所示，將滑動變阻器上端接線柱與電流表“3”A接線柱相連．

（2）閉合開關，電流表無示數，說明電路為斷路；又因為電壓表有示數，說明電阻斷路；
（3）當滑片在某一端時，發現電壓表示數為U₁=2.4V，電流表示數為I₁=0.18A；此時電流表示數最小，說明滑動變阻器電阻全部連入電路．可得R_滑×0.18A+2.4V=6V，解得R_滑=20Ω；當滑動變阻器電阻滑到中點時，則滑動變阻器連入的阻值為10Ω，此時電流表示數I₂=0.26A，則滑動變阻器兩端電壓U_滑=10Ω×0.26A=2.6V；測定值電阻兩端電壓U₂=6V-2.6V=3.4V；當滑片滑到另一端時，電流表的示數為I₃=0.46A，此時電流最大，說明滑動變阻器連入電路的阻值為0，則定值電阻兩端電壓為U₃=6V．
則第一行數據為：電壓U₁=2.4V，電流I₁=0.18A，電阻R₁===13.3Ω；
第二行數據為：電壓為U₂=3.4V，電流I₂=0.26A，電阻R₂===13.1Ω；
第三行數據為：電壓為U₃=6V，電流I₃=0.46A，電阻R₃===13.0Ω；
則電阻的平均值R===13.1Ω．
故答案為：①如圖；②定值電阻斷路；③如表．

實驗序號\物理量	電壓（V）	電流（A）	電阻（Ω）	電阻平均值（Ω）
1	2.4	0.18	13.3	13.1
2	3.4	0.26	13.1
3	6	0.46	13.0

點評：此題考查了電路的設計作圖、滑動變阻器的使用、電路故障的分析以及表格數據處理，是一道綜合題．要明白滑片在不同的位置時，對電路中電流的影響，是解答此題的關鍵．