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...

问题详情：

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止分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．

①按照*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*所示，其示数为_____A．

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

⑤在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是_____．

(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 (R0阻值已知)，来测量未知电阻Rx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U1．

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U2．

③未知电阻的阻值Rx＝_____(用字母表示)．

【回答】

    电阻断路（或电流表短路）    0.4；    右    6.25Ω﹣25Ω        

【详解】

(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电阻断路（或电流表短路）；

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，由图*知道，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.2A；

④由串联分压原理知道，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，即应保持电阻两端的电压不变，由串联电路电压的规律知道，应增大滑动变阻器分得的电压，即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；

⑤当电阻5Ω的电阻接入电路，最大电流为0.4A，由串联电阻的规律和欧姆定律知道，变阻器连入电路的最小电阻是：

 ；

根据串联电路的规律及分压强原理知道：

,

即

解得：R滑大＝25Ω；即在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6.25Ω﹣25Ω；

 (2)在步骤①中，电压表测待测电阻和定值电阻的总电压，在步骤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U1﹣U2，由分压原理知道：

，

所以，未知电阻的阻值是：

．

知识点：电流与电压和电阻的关系

题型：实验,探究题