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，將圖甲中的實物電路連接完整___________。

（2）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到__________處；閉合開關，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Rx______________。

（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，利用其他的原有器材也能測出未知電阻Rx的阻值。實驗電路如圖丙所示（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___________，記錄電流表示數I2；

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

Answer 1

【答案】阻值最大斷路0.2410b端 R0

【解析】滑動變阻器應和電流表串聯，接線柱應該“一上一下”接入電路，如下圖：

為了保護電路，滑動變阻器的滑片應滑到阻值最大處；由題意可知，電流表指針幾乎未動，說明電路中沒有電流（或電流很小），則電路中可能出現了斷路；又因為電壓表指針有明顯偏轉，說明電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路是連通的，則出現的故障可能是Rx斷路；（3）如圖乙所示，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，讀數為0.24A；由得未知電阻的阻值：；（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．故答案為：（1）如上圖；（2）阻值最大；斷路；（3）0.24；10；（4）②b端；③