Question

小明要测量定值电阻R_x的阻值（约十几欧），现有器材：电源（6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。

（1）他设计并连接了如图甲所示电路。电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最_____端。闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时R_x两端的电压为___V；

（2）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0。他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，发现电压表有示数，电流表示数仍为0；则由此可以判断故障是：________；

（3）排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10Ω的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线（如图丙所示）。查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考，重新设计了如图丁所示的电路（AB为电阻丝，C为鳄鱼夹），继续进行实验。

①根据已知条件判断，电压表量程应选用________V；

②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示：

次数	1	2	3
AC长度(cm)	4.0	14.0	20.0
电压表示数(V)	0.8	2.0	2.4

求出第1次实验时，电路中的电流I₁=____A，利用表格中所有数据求出待测电阻R_x=___Ω。

Answer

左 1.2 c、d间断路 0-3 0.4 14

【解析】

(1)[1]电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即最左端；

[2]闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时Rx两端的电压为 1.2V；

(2)[3]当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0，说明电路断路，他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，则说明电流表、变阻器、开关和电源之间是通路；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，发现电压表有示数，说明电源、待测电阻是连通的，电流表示数仍为0，则由此可以判断故障是：c、d间断路；

(3)[4]根据表中电压大小，电压表量程应选用0-3 V；

[5]AC电阻丝与待测电阻串联，电压表测AC的电压，电流表测电路中的电流，则AC部分的电阻为：

，

由欧姆定律，第1次实验时电路中的电流为：

；

[6]根据串联电路电压的规律和欧姆定律，待测电阻第1次测量为：

；

第2次测量，AC部分的电阻为：

，

第2次实验时电路中的电流为：

，

待测电阻第2次测量为：

；

第3次测量，AC部分的电阻为：

，

第3次实验时电路中的电流为：

，

待测电阻第3次测量为：

；

为减小误差，取三次平均值作为测量结果：