物理课外兴趣小组利用图中所示的电路图进行一些电学实验，其中电阻R有20Ω、15Ω、10Ω、5Ω、1Ω五个供选择，滑动变阻器的规格是“10Ω1A”，电源电压5V保持不变．（1）用笔画线代替导线

Question

物理课外兴趣小组利用图中所示的电路图进行一些电学实验，其中电阻R有20Ω、15Ω、10Ω、5Ω、1Ω五个供选择，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”，电源电压5V保持不变．

（1）用笔画线代替导线将图中电流表准确接入电路．
（2）在做“探究导体的电流与电阻的关系”的实验时．
①选用哪三个电阻更合适？答：___
②此实验对电阻两端电压的控制有什么要求？答：___．
③按要求接入电阻后闭合开关，发现电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，原因可能是___．
（3）用一根导线代替电流表接入电路进行测量未知电阻R_x的实验，R先选用5Ω电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片使电压示数为2V，然后保持滑动变阻器的滑片不动，用R_x代替5Ω电阻接入电路，此时电压表示数为3V，则R_x的阻值为___Ω（保留小数点后两位）．

Answer 1

（1）根据图示可知，电压表量程为0～3V；电路中的最小阻值为5Ω；
电路中的最大电流：I_最大=(U)/(R最小)=(3V)/(5Ω)=0.6A，因此电流表量程选择0～0.6A；故将电流表的0.6A接线柱与开关的左接线柱相连，如下图所示：

（2）①由题意知，实验过程中，定值电阻电压保持不变，而定值电阻两端最大电压为3V；
因为电源电压为5V，所以滑动变阻器两端的最小电压只能是2V，
因为串联电路电流相等，所以定值电阻与滑动变阻器电压之比U_R：U_滑=3V：2V=3：2，
由I=(U)/(R)可知：
(R)/(R滑)=((UR)/(I))/((U滑)/(I))=(UR)/(U滑)=(3)/(2)，
因为滑动变阻器R的最大电阻为10Ω，所以定值电阻最大阻值R=15Ω，即实验中只能选择15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻．
②因为电压表量程为0～3V，因此定值电阻两端电压小于3V；
③电流表无示数，说明电路某处断路；电压表指针向右偏转且超过满刻度，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，并且电源电压大于电压表的量程，因此定值电阻R断路；
（3）5Ω电阻接入电路时，电路中的电流：
I=(U1)/(R1)=(2V)/(5Ω)=0.4A；
由串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值：
R_滑′=(U-U1)/(I)=(5V-2V)/(0.4A)=7.5Ω；
当R_x接入电路时，电路中的电流：
I′=(U滑′)/(R滑′)=(5V-3V)/(7.5Ω)=(4)/(15)A；
由I=(U)/(R)可知：
R_x=(Ux)/(I′)=(3V)/((4)/(15)A)=11.25Ω．
故答案为：（2）①15Ω、10Ω和5Ω；②使定值电阻两端电压小于3V；③定值电阻R断路；（3）11.25．