Question

小江用图甲的实验器材探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器上标有“30Ω 2A”字样，阻值为5Ω、10Ω、20Ω，30Ω的定值电阻各一个。

(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示电路补充完整；（导线不得交叉）

（______________）

(2)连接电路时，开关应该_____；小江将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是（______________）；

A.电流表短路          B.电压表短路           C.滑动变阻器短路

(3)排除故障后，调节滑动变阻器，电流表示数如图乙所示，此时电路中的电流为_____A；更换阻值为10Ω的电阻后，为完成实验，应调节滑动变阻器，使电压表示数为_____V，记录此时的电流表示数；更换20Ω电阻，重复刚才的实验步骤：当小江换上30Ω的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表示数为刚才的数值，你觉得原因可能是_____（写出一条即可）；

(4)小江又将定值电阻替换为灯泡，测出在不同电压下灯泡的电流值，将记录下米的数据描绘成U—I图像，如图丙：实验中发现灯泡电阻随温度升高而增大，则正确的图像为（______________）

A.        B.     C.

(5)隔壁组的小渝同学拿米一个阻值为几千欧的也阻R_x，想让小江帮忙测量。用刚才的器材和图甲的电路图_____（选填“能”或“不能”）完成测量；查阅资料，他们发现电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，找实验室老师要了一个2000Ω的定值电阻R₀，设计了电路图丁，电源电压恒为4.5V，S₁闭合，S₂接1时，电压表示数为3V，S₂接2时，电压表示数为2.5V，则R_x=_____Ω。

Answer

见解析 断开 B 0.4 2 变阻器的最大电阻太小或控制电压表的示数较低 A 不能 1250

【解析】

(1)[1]变阻器“一上一下”接入电路中，电压表与电阻并联，如下图所示：

。

(2)[2]连接电路时，为了保护电路，开关应该断开。

[3]A．若电流表短路B，则电流表示数为0，不符合题意；

B．若电压表短路，则电路为通路，电流表有示数，电压表没有示数，符合题意；

C．若滑动变阻器短路，则电路为通路，电流表和电压表均有示数，不符合题意；

发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是电压表短路。

选B。

(3)[4]排除故障后，调节滑动变阻器，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电路中的电流为0.4A。

[5]由欧姆定律，电压表示数

研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，故更换阻值为10Ω的电阻后，为完成实验，应调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，记录此时的电流表示数。

[6]电压表控制的电压为2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压

变阻器分得的电压为电压表示数为的1.25倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为

如果只更换滑动变阻器，更换的滑动变阻器最大阻值不小于37.5Ω；根据串联电路电压的规律和分压原理有

即

解之得UV′=2.25V，故如果只调整电压表示数，他应控制电压表的示数不低于2.25V；故当小江换上30Ω的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表示数为刚才的数值，原因可能是变阻器的最大电阻太小、控制电压表的示数较低。

(4)[7]灯的电阻随温度的升高而变大，不是一个定值，故电流随电压的变化图像不是过原点的直线，B错误；由图2中的A知，电压增大量大于电流增加量，由欧姆定律，电阻变大；由C知，电压增大量小于电流增加量，由欧姆定律，电阻变小，C错误。

则正确的图像为A。

(5)[8]电源电压恒为4.5V，隔壁组的小渝同学拿来一个阻值为几千欧的电阻Rx想让小江帮忙测量，由欧姆定律，电路的最大电流远小于电流表分度值0.02A，故不能测量出电路的电流大小，不能根据伏安法测电阻大小。

[9]设计了电路图丁，电源电压恒为4.5V，S2接2时，定值电阻与电压表串联，电压表示数为2.5V，由串联电路电压的规律，定值电阻的电压为

由分压原理，电压表内阻为

S1闭合，S2接1时，待测电阻与电压表串联，电压表示数为3V；由串联电路电压的规律，定值电阻的电压为

由分压原理

可得Rx的阻值为1250Ω。