16. 实验小组利用如图甲所示的电路,探究通过导体的电流跟电阻的关系。实验器材：电源(电压恒为$4.5 V$),电流表、电压表各一个,开关,三个定值电阻($5 \Omega$、$10 \Omega$、$15 \Omega$),两个滑动变阻器(“$10 \Omega$ $2 A$”、“$20 \Omega$ $1 A$”),导线若干。

(1)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表的指针始终处在零刻度处,电压表指针有较大幅度偏转,则电路故障可能是。
(2)排除故障后,多次更换定值电阻,根据实验数据画出$I - \frac{1}{R}$图像如图乙所示,得到的结论是。
(3)在上述实验中,实验小组用$10 \Omega的定值电阻替换5 \Omega$的定值电阻,为了完成实验,他们应该移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为$V$。
(4)当实验小组改用$15 \Omega$的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则实验小组选用的滑动变阻器的规格是“”。

(1) $R$ 断路
(2) 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3) $2.5$
(4) $10\Omega\ 2A$

(1) $R$ 断路。
(2) 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3) 由图乙，当$\frac{1}{R}=0.1\Omega^{-1}$，即$R = 10\Omega$时，$I = 0.25A$，根据$U = IR$，$U=0.25A×10\Omega = 2.5V$，所以电压表示数为$2.5V$。
(4) 电源电压$U = 4.5V$，定值电阻两端电压$U_{R}=2.5V$，则滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U - U_{R}=4.5V - 2.5V = 2V$。
当$R = 15\Omega$时，电路中的电流$I=\frac{U_{R}}{R}=\frac{2.5V}{15\Omega}=\frac{1}{6}A$，滑动变阻器接入电路的电阻$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{2V}{\frac{1}{6}A}=12\Omega\gt10\Omega$，所以选用的滑动变阻器规格是“$10\Omega\ 2A$”。

17. 图甲为某款电子测力计的简化原理图,电源电压为$8 V$,定值电阻的电阻$R_2为40 \Omega$,力敏电阻的电阻$R_1$随压力的变化情况如图乙所示。已知$g取10 N/kg$,求：
(1)该电子测力计在待机状态时电流表的示数。
(2)当电流表示数为$0.4 A$时,力敏电阻受到的压力。
(3)若电流表的测量范围为$0 \sim 0.6 A$,为了保证电路安全,力敏电阻上所放重物的最大质量。

(1)0.28A；(2)8N；(3)2kg。

(1)待机时，F=0N，由图乙知R₁=100Ω。R₁与R₂并联，电源电压U=8V。
I₂=U/R₂=8V/40Ω=0.2A，I₁=U/R₁=8V/100Ω=0.08A。
干路电流I=I₁+I₂=0.08A+0.2A=0.28A。
(2)电流表示数I=0.4A时，I₂=0.2A（不变），则I₁'=I-I₂=0.4A-0.2A=0.2A。
R₁'=U/I₁'=8V/0.2A=40Ω。由图乙知，R₁=40Ω时F=8N。
(3)电流表最大示数I_max=0.6A，I₁_max=I_max-I₂=0.6A-0.2A=0.4A。
R₁_min=U/I₁_max=8V/0.4A=20Ω。由图乙知，R₁=20Ω时F=20N。
G=F=20N，m=G/g=20N/10N/kg=2kg。