Question

小明同学在做“测量定值电阻”实验时，其实物电路连接如图甲所示．

（1）连接电路时，应将开关______．
（2）当小明准备闭合开关开始实验时，同伴小红提醒她还有一处不妥当，其不妥当之处是______．
（3）小明更正后，闭合开关，发现电流表、电压表都没有示数．小明确定电路的接线良好，且电表和电源都完好，为了尽快查出故障原因，小明将连接在开关A端的导线拆下，把它改接在B端，结果电压表和电流表都有示数，则电路故障是______．
（4）排除故障后，调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图乙所示的图象，则该电阻的阻值R=______Ω．
（5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻R_x，可是在连接电路时，发现电压表和滑动变阻器都已损坏．经过思考，小明利用刚才已测得的定值电阻R及原来剩下的器材，再向老师要一个开关S₁，重新设计电路进行实验（电源电压未知且恒定不变，电流表量程足够大）．
电路设计：在丙图中把小明设计末完成的实验电路图补充完整（测量时电路元件接线不能更改）．
实验步骤：把下列实验步骤补充完整．
①只闭合开关S，读出电流表的示数I₁；②______．
电阻表达式：R_x=______．

Answer

（1）连接电路时，开关应断开；
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；
（3）常见的电路故障有：断路与短路两种，根据电路故障现象，分析电路故障原因；
（4）找出U-I图象上某点对应的电压与电流，然后由欧姆定律求出电阻阻值；
（5）电压表与滑动变阻器已损坏，可把已知电阻与待测电阻并联，用电流表测出电路电流，然后并联电路特点及欧姆定律求出待测电阻的阻值．
【解析】
（1）连接电路时，应将开关断开；
（2）当小明准备闭合开关开始实验时，同伴小红提醒她还有一处不妥当，其不妥当之处是滑动变阻器滑片没有移到最大阻值处；
（3）闭合开关，发现电流表、电压表都没有示数，说明电路存在断路；把A端的导线拆下，
把它改接在B端，电压表和电流表都有示数，说明电路是通路，由此可见，电路故障是开关断路；
（4）由U-I图象可知，电压U=1.2V时，电流I=0.4A，电阻阻值R===3Ω；
（5）实验电路图如图所示；①只闭合开关S，读出电流表的示数I1；②再闭合开关S1，读出电流表示数I2；
∵I=，∴电源电压U=I1R=I1×3Ω，流过待测电阻RX的电流IX=I2-I1，待测电阻阻值Rx==；
故答案为：（1）断开；（2）滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处；（3）开关断路；（4）3；
（5）电路图如图所示；再闭合开关S1，读出电流表示数I2；．