Question

【題目】如圖所示，甲是用“伏安法”測量未知電阻Rx的實物電路圖。

（1）請用筆畫線代替導線連接實物圖甲，要求變阻器滑片左移，電流表示數變小。

（2）連接電路時，開關應處于___________狀態。閉合開關后，小陳發現電流表幾乎無示數，電壓表指針明顯偏轉，則出現的故障可能是___________________________________。

（3）排除故障后，閉合開關，當滑片移動到某位置時，電壓表示數為2.4V，電流表示數如圖乙所示，其讀數為_______A，則未知電阻Rx=_____Ω．

（4）若實驗中電壓表損壞，利用其它的原有器材也能測出未知電阻Rx的阻值．實驗電路如果丙所示（滑動變阻器最大阻值為R0，電源電壓未知且不變），

請將下列相關實驗步驟補充完整：

①閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，記錄電流表示數為I1；

②閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到______端，記錄電流表示數I2；

③寫出待測電阻的表達式，Rx=_______________（用已知量R0和測量量符號表示）

Answer 1

【答案】 斷開 定值電阻Rx斷路了 0.24 10 b

【解析】（1）滑動變阻器應串聯在電路中，根據題目中的要求：變阻器滑片左移，電流表示數變小，可知應連接變阻器下右接線柱：如下圖所示：

（2）在做電學實驗時，為了保護電路，在連接電路過程中，開關應是斷開的；電流表幾乎無示數，電壓表指針明顯偏轉，這樣的故障應是與電壓表并聯的部分出現了斷路，電壓表串聯到了電路中，由圖示可知，與電壓表并聯的只有待測電阻Rx，故應是電阻Rx斷路；（3）由圖示可知，電流表的示數為0.24A，則可得待測電阻的阻值Rx=U/I=2.4V/0.24A=10Ω；（4）②根據題意可知，應將滑片移到b端，記錄電流表示數I2；Rx表達式的推導：步驟②，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有R0工作，電流表示數為I2；所以電源電壓：U=I2R0，步驟①，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，兩電阻并聯，總電流為I1；兩次實驗中，R0兩端電壓均等于電源電壓，R0阻值不變，所以通過R0的電流均為I2，根據并聯電路的電流特點可得，通過待測電阻的電流Ix=I1﹣I2，并聯電路電壓相等，則待測電阻兩端的電壓：Ux=U=I2R0，所以待測電阻Rx=。