Question

【題目】小亮在打掃實驗室時發現了一個定值電阻，他對此電阻進行了如下探究．

（1）小亮為測量電阻Rx的阻值，選擇了以下器材：待測電阻Rx、阻值已知的定值電阻R0、電壓不變（電壓值未知）的電源一個、電流表一只、開關兩個、導線若干．

如圖甲所示，小亮連接了實驗電路，但實驗步驟沒有寫完整，請你幫助完成實驗步驟，并寫出電阻Rx的表達式．

閉合開關S1、S2，讀出此時電流表的示數I1．

_______________________________，讀出此時電流表的示數I2．

根據所測數據計算得出Rx= ___________ ．

（2）完成上述實驗后，小亮將定值電阻Rx和滑動變阻器R2串聯后接在電壓保持不變的電源兩端．當滑動變阻器的滑片P從一端移動到另一端時，定值電阻R x兩端的電壓Ux和滑動變阻器R2兩端的電壓U2的關系圖像如圖乙所示．已知滑動變阻器最大阻值為20Ω，則R2兩端的電壓U2跟R2的關系式為：U2= _______________．

Answer 1

【答案】（1）閉合開關S1； I2R0/(I1-I2) . （2） U2=6R2/(R2+4)

【解析】試題分析：（1）該實驗利用并聯電路中的電壓和電流特點來測量電阻，需要測量出兩條支路的電流。

1閉合開關S1、S2，讀出此時電流表的示數I1．

2閉合開關S1，讀出此時電流表的示數I2．

3根據所測數據可知，Rx(I1-I2)=I2R0，所以， Rx= I2R0/(I1-I2)．

（2）因為兩個電阻串聯，所以，由圖可知，電源電壓為U = U x+ U 2=5V+1V=6V，

當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電流為I=U2/R2=5V/20Ω=0.25A,

由此可知，Rx=Ux/I=1V/0.25A=4Ω，

所以，滑動變阻器R2兩端的電壓U2跟滑動變阻器R2的關系式：U2= IR2=[ U/（Rx+R2）] R2=6R2/(R2+4)．