题目内容

1．如图是测未知电阻R时的几个相关图形．
（1）图a是用伏安法测未知电阻R的实验图，闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图b所示其读数为0.3A，则未知电阻R=8Ω．
（2）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R，小明设计了如图c所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整
①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③请写出测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．

分析 （1）由图b可知电流表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出未知电阻的阻值；
（2）由电路图可知，当闭合S、断开S1时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路，电压表测电源的电压；根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值，据此设计实验步骤得出结果．

解答 解：（1）由图b可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为I=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，未知电阻R的阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω；
（2）实验步骤：
①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：
U0=U-U1，
因串联电路中各处的电流相等，
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：Rx=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．
故答案为：
（1）0.3；8；
（2）②闭合开关S、S1；③$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．

点评 本题考查了电流表的读数、串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是明白电路图的特点和电压表所测电路元件的判断．

练习册系列答案
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