Question

小谢同学利用电源、电压表，电流表、导线、开关、标有“10Ω 1A”的滑动变阻器和三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）等器材“探究电流与电阻的关系”。

（1）如图甲是小谢连接的实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；

（____________）

（2）改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，若电路只有一处故障，其故障是_____。

（3）排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，其示数为_____A；

（4）把5Ω的电阻先后换成10Ω、20Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持_____V不变，该实验得出的结论是：_____；

（5）实验完成后，小谢发现实验台上有一个阻值标号不清的电阻，他设计了图丙所示的电路，只用一只电流表，测出了未知电阻Rx的阻值。（R₀为已知）

①同时闭合开关S、S₁，读出电流表示数I₁

②_____

③未知电阻Rx＝_____（用已知量和测量量的符号表示）。

Answer

R断路 0.4 2 电压不变时，电流与电阻成反比 只闭合S，读出电流表示数I2

【解析】

（1）原电路中，电压表电流表串联后再与R并联是错误的，电流表应与R串联，电压表与R并联，改正后如下所示：

（2）改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，若电路只有一处故障，其故障是R断路；

（3）排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.4A；

（4）在（3）中，由欧姆定律，电阻的电压为：

U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，故把5Ω的电阻先后换成10Ω、20Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持2V不变，该实验得出的结论是：电压不变时，电流与电阻成反比；

（5）实验完成后，小谢发现实验台上有一个阻值标号不清的电阻，他设计了图丙所示的电路，只用一只电流表，测出了未知电阻Rx的阻值。（R0为已知）

①同时闭合开关S、S1，读出电流表示数I1；

②只闭合S，读出电流表示数I2；

③在①中，电流表测两电阻并联的电流；在②中电流表测待测电阻的电流，根据并联电路各支路互不影响，故通过R0的电流为：

I0＝I1﹣I2；

由欧姆定律，定值电阻的电压，即电源电压：

U＝I0R0＝（I1﹣I2）R0；

未知电阻：

Rx＝＝。