Question

【題目】如圖所示，甲是用“伏安法”測(cè)量未知電阻Rx的實(shí)物電路圖．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到處；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，則出現(xiàn)的故障可能是Rx ．
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，當(dāng)滑片移動(dòng)到某位置時(shí)，電壓表示數(shù)為2.4V，電流表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為A，則未知電阻Rx=Ω．
（4）若實(shí)驗(yàn)中電壓表?yè)p壞，利用其它的原有器材也能測(cè)出未知電阻Rx的阻值．實(shí)驗(yàn)電路如果丙所示（滑動(dòng)變阻器最大阻值為R0 ， 電源電壓未知且不變），請(qǐng)將下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端，記錄電流表示數(shù)為I1；
②閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到 ， 記錄電流表示數(shù)I2；
③寫出待測(cè)電阻的表達(dá)式，Rx=（用已知量和測(cè)量量符號(hào)表示）

Answer 1

【答案】
（1）

（2）阻值最大；斷路
（3）0.24；10
（4）b端；
R0
【解析】解：（1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)和電流表串聯(lián)，接線柱應(yīng)該“一上一下”接入電路（2）為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到阻值最大處；由題意可知，電流表指針幾乎未動(dòng)，說明電路中沒有電流（或電流很小），則電路中可能出現(xiàn)了斷路；又因?yàn)殡妷罕碇羔樣忻黠@偏轉(zhuǎn)，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(xiàn)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(shù)為0.24A；由I= 得未知電阻的阻值：Rx= = =10Ω；（4）②根據(jù)題意可知，應(yīng)將滑片移到b端，記錄電流表示數(shù)I2 ． Rx表達(dá)式的推導(dǎo)：
步驟②，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)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(shù)為I2；
所以電源電壓：U=I2R0 ，
步驟①，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端，兩電阻并聯(lián)，總電流為I1；
兩次實(shí)驗(yàn)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(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得，通過待測(cè)電阻的電流Ix=I1﹣I2 ，
并聯(lián)電路電壓相等，則待測(cè)電阻兩端的電壓：Ux=U=I2R0 ，
所以待測(cè)電阻Rx= = R0 ．
所以答案是：（1）如上圖；（2）阻值最大；斷路；（3）0.24；10；（4）②b端；③ R0 ．