Question

4．小安同學(xué)想用“伏安法”測量未知電阻R_x的阻值，所用器材如下：電源（電壓恒為3V）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干．連接電路圖如圖甲所示，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為3V，則可能是由于R_x所在支路發(fā)生斷路故障造成．故障排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，當(dāng)向右移動滑片時，觀察發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），停止移動滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表示數(shù)如圖乙所示，則R_x的阻值是5Ω．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，可能是電路發(fā)生了斷路，由電壓表示數(shù)為3V，分析判斷故障的原因；
（2）由圖知，滑片右移變阻器連入阻值的變化情況，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律判斷電壓表示數(shù)的變化情況；
（3）根據(jù)電表的量程和分度值，讀出R_x兩端電壓和通過的電流，由I=$\frac{U}{R}$計算R_x的電阻．

解答 解：
（1）由題知，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，可能是電路發(fā)生了斷路，由電壓表示數(shù)為3V，即等于電源電壓，說明電壓表與電源間是通路，且被串聯(lián)在電路中了，所以可能是由于R_x所在支路發(fā)生了斷路造成的；
（2）由圖甲知，滑動變阻器與R_x串聯(lián)，電壓表測R_x兩端電壓，電流表測電路中電流，
當(dāng)向右移動滑片時，變阻器連入阻值變小，電路的總電阻變小，電源電壓恒定，由I=$\frac{U}{R}$知電路中電流變大，由U=IR知兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大；
（3）由圖乙知，電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，R_x兩端電壓為2.5V；
電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，此時通過R_x的電流為0.5A，由I=$\frac{U}{R}$可得R_x的阻值：
R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω．
故答案為：斷路；變大；5．

點(diǎn)評 本題是測量電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了電路故障的分析、串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用、電表的讀數(shù)以及電阻的計算．電表的讀數(shù)要注意認(rèn)清其量程和分度值，視線要與刻度面垂直．