Question

【題目】小亮在打掃實(shí)驗(yàn)室時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)定值電阻，他對(duì)此電阻進(jìn)行了如下探究．

（1）小亮為測(cè)量電阻Rx的阻值，選擇了以下器材：待測(cè)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(gè)、電流表一只、開關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干．

如圖甲所示，小亮連接了實(shí)驗(yàn)電路，但實(shí)驗(yàn)步驟沒有寫完整，請(qǐng)你幫助完成實(shí)驗(yàn)步驟，并寫出電阻Rx的表達(dá)式．

閉合開關(guān)S1、S2，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I1．

_______________________________，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I2．

根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得出Rx= ___________ ．

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

Answer 1

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

【解析】試題分析：（1）該實(shí)驗(yàn)利用并聯(lián)電路中的電壓和電流特點(diǎn)來測(cè)量電阻，需要測(cè)量出兩條支路的電流。

1閉合開關(guān)S1、S2，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I1．

2閉合開關(guān)S1，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I2．

3根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)可知，Rx(I1-I2)=I2R0，所以， Rx= I2R0/(I1-I2)．

（2）因?yàn)閮蓚�(gè)電阻串聯(lián)，所以，由圖可知，電源電壓為U = U x+ U 2=5V+1V=6V，

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，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(dòng)變阻器R2兩端的電壓U2跟滑動(dòng)變阻器R2的關(guān)系式：U2= IR2=[ U/（Rx+R2）] R2=6R2/(R2+4)．