Question

15．如圖（甲）所示，是用伏安法測定未知電阻R_X的實(shí)驗(yàn)電路實(shí)物圖．
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求用筆畫線代替導(dǎo)線連接完成實(shí)驗(yàn)電路實(shí)物圖．
（2）小明同學(xué)連接好實(shí)驗(yàn)電路，檢查連接無誤后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，且電壓表的指針示數(shù)超過最大值．請你判斷電路中出現(xiàn)的故障可能是以下情況中的：B．
A．滑動變阻器短路               B．待測電阻R_X斷路
C．待測電阻R_X短路              D．電流表接線柱斷路
（3）排除故障后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器觀察到電表的讀數(shù)如圖（乙）所示，電流I=0.4A，R_X=5Ω．

Answer 1

分析 （1）電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)，并注意量程的選擇和正負(fù)接線柱的接法；
（2）掌握斷路和短路的特點(diǎn)：
斷路，電路中無電流，用電器不工作，斷開處的電壓等于電源電壓；
短路，電路仍然是通路，被短路的用電器不工作，其兩端電壓為零，電路中有電流，電流表有示數(shù)；
（3）確定電壓表和電流表的量程和分度值，讀出電流和電壓值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算待測電阻的阻值．

解答 解：（1）電流表應(yīng)與待測電阻串聯(lián)，電壓表應(yīng)與待測電阻并聯(lián)；由圖乙可知，電流表選擇0～0.6A的量程，電壓表選擇0～3V的量程；實(shí)物圖的連接如圖所示：

（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路故障；
電壓表有示數(shù)，且電壓表的指針示數(shù)超過最大值，說明電壓表的兩接線柱與電源兩極間的電路是連通的，即滑動變阻器、電流表、開關(guān)無斷路，由此說明待測電阻R_X斷路，此時電壓表串聯(lián)在電路中，測量電源電壓；故B正確，ACD錯誤．
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A；
電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2V；
則R_X=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）B；（3）0.4；5．

點(diǎn)評 本題是用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了電流表、電壓表的連接，同時考查了電流表、電壓表的讀數(shù)及電阻的計(jì)算，還考查了電路故障的分析，分清斷路和短路的特點(diǎn)是找出故障的關(guān)鍵．