Question

小明家新買了一條電熱毯，他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻值，于是他設計了如圖所示的電路．其中電源兩端的電壓為6V，R_x為電熱毯的電阻值，滑動變阻器的最大阻值為20Ω．但實驗過程中，小明發現，不論怎樣調整滑動變阻器觸頭P的位置，電壓表的示數幾乎不發生變化，且查得電路各處均連接無誤．
（1）請你分析一下產生這一現象的原因是 ______；
（2）若不更換實驗器材，應怎樣連接電路，才能在觸頭P滑動過程中，使電熱毯兩端的電壓值變化范圍為0～6V？請在方框內畫出電路圖．

（3）請根據（2）中設計的電路將下列實物圖連接完整．

Answer 1

解：（1）因為串聯電路是根據電阻的比值起分壓作用，當電壓表的示數幾乎不變時，說明電熱毯的電阻遠遠大于滑動變阻器的最大阻值；
（2）因為并聯電路兩端的電壓相等，當滑片在a端時，電壓表的示數等于電源電壓6V，當滑動變阻器的滑片在b段時，電熱毯被短路，電壓表示數為O，因此使電熱毯與滑動變阻器的bP段電阻并聯．如圖所示

（3）因為電源電壓為6V，因此電壓表的量程為0～15V；又因為電熱毯的阻值非常大，因此電流表的量程為0～0.6A；
根據電路圖用導線將實物電路連接起來．如圖所示

分析：（1）根據串聯電路起分壓作用以及電阻值的比值關系進行分析；
（2）根據并聯電的電壓規律進行分析，即使滑動變阻器的滑片和一端的電阻與被測電阻并聯；
（3）根據電源電壓和電熱毯的阻值選擇電壓表和電流表的量程，再根據電路圖連接實物電路．
點評：本題考查學生按要求設計串、并聯電路的能力以及根據電路圖連接實物電路的掌握情況；同時會根據電路的特點和作用以及電路出現的現象分析問題所在．