题目内容

17．小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验

（1）在图1中，用笔画线代替导线将所缺的导线补上．
（2）小红完成电路连接后就准备闭合开关，同样小明提醒还有一处不妥当，你知道小明提醒的什么吗？答：滑动变阻器未调到最大阻值处．
（3）当电压表的示数为5V时，电流表的示数如图2所示，则其示数为0.5A，则电阻丝的电阻为10Ω．
（4）在实验过程中，小红突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能是R断路．
（5）同学小刚利用一块电压表和已知的电阻R0也测出了Rx的阻值，小刚选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图3所示，
小刚设计的实验电路的要求是：只闭合开关S和S1时，电压表测量电阻R0两端的电压U；只闭合开关S和S2时，电压表测量电源两端的电压U2．
①请你在图所示实验电路中，只添加一根导线完成符合小刚设计要求的电路的连接．
②请你用U1，U2和R0表示出Rx=$\frac{（{U}_{2}-{U}_{1}）{R}_{0}}{{U}_{1}}$．

分析 （1）用电流表和电压表测电阻的实验中，电压表应与电阻并联，滑动变阻器串联在电路中；
（2）为防止电路中的电流过大，烧坏电路元件，闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）根据图2电流表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出被测电阻的阻值；
（4）电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，实验过程中电流表突然之间无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路
（5）两电阻串联，开关S控制整个电路S1、S2串联后与Rx并联，因此将电压表的负接线柱与S1和S2相连的接线柱连接即可；
根据欧姆定律的变形公式R=$\frac{U}{I}$进行分析；已知R0的阻值和两端的电压，利用I=$\frac{U}{R}$求出电路中的电流，又已知电源电压根据串联电路电压的特点求出Rx两端的电压，最后写出其表达式即可．

解答 解：（1）电压表与电阻R并联，滑动变阻器串联在电路中，如下图所示：

（2）由电路图可知，闭合开关前保护电路的滑动变阻器未处于最大阻值处，应调到最大阻值处；
（3）由图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流I=0.5A，
则被测电阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{5V}{0.5A}$=10Ω；
（4）在实验过程中，小红突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，说明电压表并联部分断路，可能是R断路．
（5）使电压表负接线柱与S1左端接线柱相连（或S2右端接线柱相连）；如图所示

（2）通过Rx中的电流为Ix=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$，
Rx两端的电压为 Ux=U2-U1
I=$\frac{U}{R}$，
Rx的表达式为：RX=$\frac{{U}_{X}}{{I}_{X}}$=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}}$=$\frac{（{U}_{2}-{U}_{1}）{R}_{0}}{{U}_{1}}$；
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器为调到最大阻值处；
（3）0.5；10；
（4）R断路
（5）①电路图如上图所示；②RX=$\frac{（{U}_{2}-{U}_{1}）{R}_{0}}{{U}_{1}}$．

点评 本题考查了实物电路图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用，电路故障的判断，虽然涉及到的知识点较多，但都是需要掌握的内容，也是中考常常涉及的内容．

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