Question

东东同学学习了电学知识以后，选用三节新的干电池作为电源，并设计了如下的电学实验。

(1)探究导体中电流与导体电阻的关系。选用的定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。

①按照甲图所示的电路图，把乙实物电路补充完整，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大。

（________）

②闭合开关后，东东发现电流表没有示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是_____。

③东东排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，其示数为_____A。

④断开开关S，把5Ω的电阻换成用10Ω的电阻，再次闭合开关后，滑片应向_____（填“左” 或“右”）端移动。

(2)东东同学在电源电压未知，缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路图（阻值已知），来测量未知电阻的阻值。

①闭合S、S₁，断开S₂，适当调节滑片的位置，电压表示数为。

②_____，滑动变阻器滑片的位置保持不变，电压表示数为。

③未知电阻的阻值：_____（用字母表示）。

Answer

定值电阻断路 0.4 右 闭合S、S2，断开S1

【解析】

(1)①[1]滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

；

②[2]闭合开关后，东东发现电流表没有示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是定值电阻断路；

③[3]如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.4A；

④[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动；

(2)[5][6]东东同学在电源电压未知，缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路图（阻值已知），来测量未知电阻的阻值。①闭合S、S1，断开S2，适当调节滑片的位置，电压表示数为。②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置保持不变，电压表示数为。③在①中，电压表测待测电阻和定值电阻的总电压，在②中，电压表定值电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压为是，由分压原理有：

；

未知电阻的阻值：

。