Question

下面是小聪和小明做“测量定值电阻R_x”的实验
（1）图甲是小聪设计的测电阻而连接的电路，尚未完整，请用笔画线代替导线，把电路连接好，使滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的读数变大；
（2）小聪在正确连接后，闭合开关，发现电压表的指针有明显偏转，电流表的指针几乎没有偏转，该故障的原因是______（选择下列故障原因的字母代号）
A、电阻R_x短路   B、电阻R_x断路
C、电源接线接触不良   D、电流表断路
（3）小聪在排除了电路故障后，先把滑动变阻器的滑片调到最______（选“左”或“右”）端，闭合开关，再调节滑动变阻器的滑片，测得多组数据，并由这些数据计算得定值电阻R_x的阻值为9.8Ω．
（4）小明在实验时，发现电压表已损坏，他设计了如图乙所示的电路进行试验，先把滑动电阻器的滑片调到电阻值最大处，闭合开关S₁、S₂，电流表的读数如图丙所示，为______A；保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关S₁，断开开关S₂时，电流表的示数为0.3A，已知滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是______Ω．（设电源电压恒定）
（5）比较小聪和小明的实验，你认为______的实验结果更准确，理由是______．
（6）小明想借用学校实验室的器材测量家里电热毯的电阻（电热毯的额定电压为220V，额定功率约100W），老师告诉他，实验室有以下器材可供选用；
①电流表A₁，量程“0～30mA”
②电流表A₂，量程“0～0.6A”
③电流表A₃，量程“0～3A”
④电压表V，有“0～3V”和“0～15V”两个量程；
⑤滑动变阻器R₁“20Ω 1A”
⑥滑动变阻器R₂“50Ω 0.5A”
⑦滑动变阻器R₃“1kΩ 0.1A”
小明打算用12V的学生电源作为电源，为了较准确地测出电热毯的电阻值，则电流表选______；滑动变阻器选______．

Answer

（1）滑动变阻器按以上一下的原则串联在电路中，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，即右下接线柱接入电路．
（2）电流表指针不发生偏转，说明电路断路，电压表有偏转，说明电压表与电源接通．
（3）排除故障后首先需将滑动变阻器滑片移至阻值最大处．
（4）电流表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．
闭合开关S1，断开开关S2时，只有滑动变阻器接入电路，并且滑动变阻器接入电路的阻值为最大值，因此根据U=IR求出电源电压，再根据并联电路电流的特点求出通过Rx的电流，并利用R=即可求出Rx的阻值．
（5）一次测量存在较大的误差，为了使测量值更接近于真实值，应进行多次测量求平均值．
（6）已知电热毯的额定功率和额定电压可知，根据R=可计算出电热毯的电阻，再根据I=求出通过电热毯的电流，从而确定电流表的量程；
 为了使电路中的电流有明显的变化，因此需要选择阻值范围较大的滑动变阻器．
【解析】
（1）使滑动变阻器与电阻串联，把滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如下图所示：

（2）开关闭合，电流表指针几乎不动，说明电路中有开路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的，故电阻Rx断路．
（3）为了保护电路，需将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，故将滑片移至最左端．
（4）由图知，电流表选择0～3A量程，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，电流为0.9A；
电源电压：U=IR=0.3A×20Ω=6V；
Rx的阻值：Rx==10Ω．
（5）仅做一次测量，测量误差较大，应移动滑动变阻器滑片，改变被测电阻两端的电压，进行多次测量；因此小聪的测量结果更准确．
（6）电热毯的电阻：R===484Ω；当将电热毯接入12V的电路时，电路中的电流：I==0.025A=25mA；因此选择量程为“0～30mA”的电流表A1；
通过移动滑片，电路中电流有明显的变化，因此选择阻值范围较大的滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”．
故答案为：（2）B；（3）左；（4）0.9；10；（5）小聪；仅做一次测量，测量误差较大，应移动滑动变阻器滑片，改变被测电阻两端的电压，进行多次测量；（6）电流表A1；
滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”．