Question

【題目】電阻箱是能夠直接讀出電阻阻值的可變電阻，在電路圖中符號是，為探究在導(dǎo)體兩端電壓不變的條件下，通過導(dǎo)體的電流I跟一導(dǎo)體電阻倒數(shù)的關(guān)系，小明設(shè)計了圖甲所示的實驗電路圖和圖乙所示實物連線圖。

(1)如圖乙是根據(jù)圖甲連接的實物圖，請在錯誤的導(dǎo)線上打“×”并連接正確__________；

(2)連接電路閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，故障可能是____________；

(3)排除故障后，將電阻箱調(diào)至某一阻值，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為一個適當(dāng)?shù)闹?/span>U0，記錄電流表的示數(shù)和_______________；

(4)改變電阻箱的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。多次實驗后，根據(jù)所得數(shù)據(jù)描繪出的圖象如圖丙所示；

(5)實驗時，當(dāng)電阻箱接入電阻從10Ω變成15Ω時，電壓表示數(shù)變大，此時，應(yīng)該調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片向___________移動，直到電壓表示數(shù)為_______________V；

(6)再次改變電阻箱阻值，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片都不能達到(3)中的要求，引起這種情況的直接原因是_________________；

(7)分析實驗數(shù)據(jù)和圖象，可以得出的實驗結(jié)論是______________________；

(8)實驗結(jié)束后，小組間交流時，發(fā)現(xiàn)鄰組在相同的坐標(biāo)系中畫出的圖象如圖丁所示的一條虛線，你認為圖象不同的原因是__________________________；

(9)另一小組的小滕同學(xué)在只有一只電壓表的情況下，連接了如圖所示的電路，測出了額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻；(已知滑動變阻器R2的最大阻值為R0，U額小于電源電壓)

①閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，將R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最_________端（選填“上”或“下”），讀出此時電壓表的示數(shù)U，即為電源電壓；

②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，將R1的滑片滑到最右端，調(diào)節(jié)R2的滑片，使電壓表的示數(shù)為____________，此時小燈泡正常發(fā)光；

③同時閉合三個開關(guān)，保持R2的滑片不動，然后調(diào)節(jié)R1的滑片，使電壓表的示數(shù)為_________；保持R1的滑片不動，將R2的滑片滑到最上端，讀出此時電壓表的示數(shù)為U1；

④小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=____________(用字母表示)。

Answer 1

【答案】 電阻R斷路 電阻箱的阻值 右 10 滑動變阻器最大阻值太小 電壓一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比 兩個小組電阻箱R兩端電壓設(shè)定數(shù)值不一樣 上 U-U額 U-U額

【解析】

(1)[1]如圖乙是根據(jù)圖甲連接的實物圖，電壓表應(yīng)并聯(lián)在電阻箱兩端，故錯誤的導(dǎo)線及連接正確后如圖所示：

。

(2)[2]連接電路閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，表明電阻箱有電流通過，電流表無示數(shù)，說明電流過小，則故障可能是電阻R斷路，造成電壓表串聯(lián)在電路中。

(3)[3]排除故障后，將電阻箱調(diào)至某一阻值，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為一個適當(dāng)?shù)闹?/span>U0，記錄電流表的示數(shù)和電阻箱的阻值。

(5)[4][5]根據(jù)圖丙中關(guān)系可知二者成正比變化，當(dāng)時，，則由U=IR可知，電阻箱兩端電壓保持為10V；當(dāng)電阻箱接入電阻從10Ω變成15Ω時，電壓表示數(shù)變大，此時應(yīng)根據(jù)串聯(lián)電路電阻分壓特點，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片向右移動以增大滑動變阻器接入電阻，直到電壓表示數(shù)為10V。

(6)[6]再次改變電阻箱阻值，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片都不能達到(3)中的要求，引起這種情況的直接原因是滑動變阻器最大阻值太小，造成電阻箱兩端電箱分壓過大。

(7)[7]分析實驗數(shù)據(jù)和圖象，可以得出：電壓一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比。

(8)[8]實驗結(jié)束后，鄰組在相同的坐標(biāo)系中畫出的圖象如圖丁所示的一條虛線，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比，圖象不同的原因是兩個小組在電阻箱R兩端電壓設(shè)定數(shù)值不一樣。

(9)[9]閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，此時R1與R2串聯(lián)在電路，電壓表測量R2的兩端電壓，將R1的滑片滑到最右端時其接入電阻為零，R2的滑片滑到最上端接入阻值最大，讀出此時電壓表的示數(shù)U，即為電源電壓。

[10]閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，將R1的滑片滑到最右端，此時小燈泡與R2接入電阻串聯(lián)在電路，調(diào)節(jié)R2的滑片，電壓表測量R2接入部分的兩端電壓，因小燈泡額定電壓為U額，則應(yīng)使電壓表的示數(shù)為U-U額，此時小燈泡正常發(fā)光。

[11]同時閉合三個開關(guān)，此時R1與R2接入電阻串聯(lián)在電路，保持R2的滑片不動，然后調(diào)節(jié)R1的滑片，使電壓表的示數(shù)為U-U額，此時R1的兩端電壓為U額；再保持R1的滑片不動，將R2的滑片滑到最上端接入最大阻值R0，讀出此時電壓表的示數(shù)為U1。

[12]由以上過程數(shù)據(jù)及串聯(lián)電路特點可知

則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為