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，為探究在導體兩端電壓不變的條件下，通過導體的電流I跟一導體電阻倒數的關系，小明設計了圖甲所示的實驗電路圖和圖乙所示實物連線圖。

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

(2)連接電路閉合開關后，小明發現電壓表有示數，電流表無示數，故障可能是____________；

(3)排除故障后，將電阻箱調至某一阻值，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為一個適當的值U0，記錄電流表的示數和_______________；

(4)改變電阻箱的阻值，調節滑動變阻器的滑片，記錄相應數據。多次實驗后，根據所得數據描繪出的圖象如圖丙所示；

(5)實驗時，當電阻箱接入電阻從10Ω變成15Ω時，電壓表示數變大，此時，應該調節滑動變阻器的滑片向___________移動，直到電壓表示數為_______________V；

(6)再次改變電阻箱阻值，發現無論怎樣調節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)分析實驗數據和圖象，可以得出的實驗結論是______________________；

(8)實驗結束后，小組間交流時，發現鄰組在相同的坐標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U，即為電源電壓；

②閉合開關S、S2，斷開S1，將R1的滑片滑到最右端，調節R2的滑片，使電壓表的示數為____________，此時小燈泡正常發光；

③同時閉合三個開關，保持R2的滑片不動，然后調節R1的滑片，使電壓表的示數為_________；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為U1；

④小燈泡正常發光時的電阻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，通過導體的電流與導體電阻的倒數成正比 兩個小組電阻箱R兩端電壓設定數值不一樣 上 U-U額 U-U額

【解析】

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

。

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

(3)[3]排除故障后，將電阻箱調至某一阻值，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為一個適當的值U0，記錄電流表的示數和電阻箱的阻值。

(5)[4][5]根據圖丙中關系可知二者成正比變化，當時，，則由U=IR可知，電阻箱兩端電壓保持為10V；當電阻箱接入電阻從10Ω變成15Ω時，電壓表示數變大，此時應根據串聯電路電阻分壓特點，調節滑動變阻器的滑片向右移動以增大滑動變阻器接入電阻，直到電壓表示數為10V。

(6)[6]再次改變電阻箱阻值，發現無論怎樣調節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]分析實驗數據和圖象，可以得出：電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體電阻的倒數成正比。

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

(9)[9]閉合開關S、S1，斷開S2，此時R1與R2串聯在電路，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U，即為電源電壓。

[10]閉合開關S、S2，斷開S1，將R1的滑片滑到最右端，此時小燈泡與R2接入電阻串聯在電路，調節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，則應使電壓表的示數為U-U額，此時小燈泡正常發光。

[11]同時閉合三個開關，此時R1與R2接入電阻串聯在電路，保持R2的滑片不動，然后調節R1的滑片，使電壓表的示數為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為U1。

[12]由以上過程數據及串聯電路特點可知

則小燈泡正常發光時的電阻為