Question

1．如圖是測未知電阻R時的幾個相關圖形．
（1）圖a是用伏安法測未知電阻R的實驗圖，閉合開關，將滑片P向左滑動時，此時電壓表示數(shù)為2.4V，電流表示數(shù)如圖b所示其讀數(shù)為0.3A，則未知電阻R=8Ω．
（2）若實驗中只有一個電壓表和一個已知電阻R，小明設計了如圖c所示的電路，同樣可以測量未知電阻R_x，請在空格內將實驗步驟補充完整
①閉合S、斷開S₁，用電壓表測出待測電阻R_x兩端的電壓為U₁；
②閉合開關S、S₁，用電壓表測出電源的電壓U；
③請寫出測量值U、U₁及R₀來表示Rx的表達式：R_x=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）由圖b可知電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出未知電阻的阻值；
（2）由電路圖可知，當閉合S、斷開S₁時，R₀、R_x串聯(lián)，電壓表測R_x兩端的電壓；當開關S、S₁均閉合時電路為R_x的簡單電路，電壓表測電源的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點和定值電阻的阻值求出R_x的阻值，據(jù)此設計實驗步驟得出結果．

解答 解：（1）由圖b可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為I=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，未知電阻R的阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω；
（2）實驗步驟：
①閉合S、斷開S₁，用電壓表測出待測電阻R_x兩端的電壓為U₁；
②閉合開關S、S₁，用電壓表測出電源的電壓U；
③因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₀兩端的電壓：
U₀=U-U₁，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$，即$\frac{U-{U}_{1}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{x}}$，
解得：R_x=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．
故答案為：
（1）0.3；8；
（2）②閉合開關S、S₁；③$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．

點評 本題考查了電流表的讀數(shù)、串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應用，關鍵是明白電路圖的特點和電壓表所測電路元件的判斷．