Question

（2011?杨浦区一模）小明做“用电压表、电流表测电阻实验”实验器材如图1所示，请完成下列要求：

①小明连接的电路如图1所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接．（用2B铅笔在答题纸的相应位置连线）
②小明正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，移动滑片过程中，发现电流表始终无示数，电压表示数始终为6伏，产生这种现象的原因是

定值电阻断路

．
③小明调整了出现故障的器材后，按正确的步骤操作．当滑片在某一端时，发现电压表电流表示数如图2所示．将滑片移到中点时，电流表示数为0.26安．在移动滑片过程中发现电流表示数最大值为0.46安．
（1）在下面的实验数据表中填入相关栏目名称．
（2）请将有关数据填入表格内，并求出R_x的阻值．（计算电阻时，精确到0.1欧）

实验序号\物理量

Answer 1

分析：（1）把滑动变阻器、电流表串联接入电路，滑动变阻器接上面的接线柱．
（2）开关闭合时，发现电流表始终无示数，说明电路开路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱到电源正负极的电路是连通的，故与电压表并联的电阻发生断路；
（3）由滑片在某一端时，发现电压表电流表示数，分析知此时滑动变阻器电阻全部连入电路，电路中的电流最小，由此可求出滑动变阻的最大阻值．当将滑片移到中点时，由电流表示数进而可求出定值电阻两端电压．当电流表示数最大时，说明滑动变阻器连入电路中电阻为0，电源电压全部由定值电阻分担．

解答：解：（1）电路图如图所示，将滑动变阻器上端接线柱与电流表“0.6”A接线柱相连．

（2）闭合开关，电流表无示数，说明电路为断路；又因为电压表有示数，说明电阻断路；
（3）当滑片在某一端时，发现电压表示数为U₁=2.4V，电流表示数为I₁=0.18A；此时电流表示数最小，说明滑动变阻器电阻全部连入电路．可得R_滑×0.18A+2.4V=6V，解得R_滑=20Ω；当滑动变阻器电阻滑到中点时，则滑动变阻器连入的阻值为10Ω，此时电流表示数I₂=0.26A，则滑动变阻器两端电压U_滑=10Ω×0.26A=2.6V；测定值电阻两端电压U₂=6V-2.6V=3.4V；当滑片滑到另一端时，电流表的示数为I₃=0.46A，此时电流最大，说明滑动变阻器连入电路的阻值为0，则定值电阻两端电压为U₃=6V．
则第一行数据为：电压U₁=2.4V，电流I₁=0.18A，电阻R₁=

U1

I1

=

2.4V

0.18A

=13.3Ω；
第二行数据为：电压为U₂=3.4V，电流I₂=0.26A，电阻R₂=

U2

I2

=

3.4V

0.26A

=13.1Ω；
第三行数据为：电压为U₃=6V，电流I₃=0.46A，电阻R₃=

U3

I3

=

6V

0.46A

=13.0Ω；
则电阻的平均值R=

R1+R2+R3

3

=

13.3Ω+13.1Ω+13.0Ω

3

=13.1Ω．
故答案为：①如图；②定值电阻断路；③如表．

实验序号\物理量	电压（V）	电流（A）	电阻（Ω）	电阻平均值（Ω）
1	2.4	0.18	13.3	13.1
2	3.4	0.26	13.1
3	6	0.46	13.0

点评：此题考查了电路的设计作图、滑动变阻器的使用、电路故障的分析以及表格数据处理，是一道综合题．要明白滑片在不同的位置时，对电路中电流的影响，是解答此题的关键．