Question

如圖甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與電阻的關系，電源電壓恒為          V，電流表量程是0～0.6A,R是分度值為0.1的電阻箱，R′是規(guī)格為“20Ω 2A”的滑動變阻器。             （1）按甲圖連接好電路后，閉合開關S之前，應將滑動變阻器R′的滑片滑到        端（選填“a”或“b”）。開始實驗時，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有示數(shù)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表示數(shù)均不變，請你分析電路發(fā)生的故障可能是              。（回答一種即可） 

（2）排除故障之后，改變電阻箱的阻值，再調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電阻箱的阻值與對應的電流表示數(shù)描在乙圖中，根據(jù)所描點對應的數(shù)據(jù)可知，電壓表示數(shù)為     V。該同學在操作中將電阻箱的阻值有1Ω調(diào)為丙圖的示數(shù)，此時電阻箱的讀數(shù)為       Ω。為了保持上述電壓表的示數(shù)不變，應該將滑動變阻器的滑片向          端（選填“a”或“b”）滑動到適當?shù)奈恢�。此時滑動變阻器接入電路中的阻值應為       Ω。 

（3）同學們在交流討論中提出，既要保證上述電壓表示數(shù)不變，又要使通過電流表的電流不超過其量程，那么電阻箱的阻值最小只能調(diào)為          Ω。 

                  

Answer 1

解：（1）由圖知，在閉合開關前，應將滑片移至b端，使其阻值最大；

電流表和電壓表都有示數(shù)，說明未發(fā)生斷路或短路現(xiàn)象，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表示數(shù)均不變，說明變阻器不起作用，可能同時接了上面或下面兩個接線柱；

（2）由圖象知，當R=5Ω時，電流I=0.4A，可知電阻兩端的電壓U=IR=0.4A×5Ω=2V；

由圖丙知，電阻箱的阻值為0×100Ω+0×10Ω+5×1Ω+0×0.1Ω=5Ω；

電阻值由1Ω換為5Ω，電壓表的示數(shù)將變大，為保持電壓表的示數(shù)不變，應增大變阻器的阻值，將滑片向b端滑動；

變阻器兩端的電壓U_滑=3V﹣2V=1V，所以變阻器的阻值R_滑===2.5Ω；

（3）當電流為0.6A時，電阻箱的阻值R′==≈3.3Ω．

故答案為：（1）b；變阻器同時接了上面兩個接線柱（或變阻器同時接了下面兩個接線柱）；（2）2；5；b；2.5；（3）3.3．