18.小勇同学利用图甲所示的电路做“探究电流与电阻的关系”实验,所选择的器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一只,“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)。
(2)连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,则故障为
(填下列选项前的字母)。
A.定值电阻短路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻断路
D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,小勇分别将五个定值电阻接入电路,根据测得的五组实验数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像,如图丙所示。由图像可知这五组实验中定值电阻R两端电压保持
V不变;当用5Ω的定值电阻进行实验时,滑动变阻器消耗的功率为
W。分析图像可得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
。
(4)完成上述实验后,小勇还想改变定值电阻R两端的电压以多次实验,若他想控制R两端电压为1.5V,为了用上所有的定值电阻正确完成五组实验,则滑动变阻器的最大阻值至少需要
Ω.
(5)小勇还想测量一个阻值约为200Ω的定值电阻R
x的阻值,他在图乙连线正确的电路中用R
x替换R,闭合开关后,发现无法完成该实验(电路元件完好无故障),原因是
。于是他重新选取了一个阻值合适的定值电阻R
0(阻值已知),并设计了如图丁所示的电路进行实验,实验步骤如下:
①闭合开关S
1,断开S
2,读出电压表示数为U
1;
②同时闭合开关S
1和S
2,读出电压表示数为U
2;
则未知电阻R
x=
(用U
1、U
2和R
0表示)。