题目内容
2．如图所示，用图甲的电路图测量定值电阻R1的阻值大小，图乙是未完成连接的实验电路．（1）请根据图甲的电路图，用笔画线代替导致线连接图乙中的电路．
（2）滑动变阻器的铭牌上标有“15Ω 1.0A”字样，若滑动变阻器调到阻值最大处，它相当于一个阻值为15Ω的定值电阻．
（3）调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是0.3A，定值电阻R1的阻值是5Ω
（4）测量定值电阻R1的阻值时，若实验中电流表无法使用，但有两个电压表，结合现有的器材，请设计出测量R1阻值的实验电路图，并将实验步骤填在下面的表格内．
| 实验电路图 | 实验步骤及R1的表达式 |
 | 1．按实验电路图接好电路； 2．把滑动变阻器移到最大阻值处； 3．闭合开关，读出电压表V1和V2的读数U1和U2； 4．表达式：Rx=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$×15Ω． |
分析 （1）将电压表与电阻并联，根据电源确定其量程，滑动变阻器与电阻串联，且要接一上一下；
（2）变阻器铭牌上标的阻值为其最大阻值；
（3）根据图丙读出电流表的示数，由R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值；
（4）若没有电流表，可将变阻器作为定值电阻，根据变阻器两端的电压计算出电路中的电流，由欧姆定律计算出电阻的阻值．
解答 解：（1）电源电压为3V，电压表选用小量程与电阻并联，根据电路图连接实物图，注意各元件顺序一一对应（变阻器滑片左边电阻丝连入电路中），如下所示：
（2）15Ω表示变阻器的最大阻值为15Ω，所以若滑动变阻器调到阻值最大处，它相当于一个阻值为15Ω的定值电阻．
（3）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.3A；
待测电阻：
Rx=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω；
（4）没有电流表，可用一电压表与变阻器并联，充当电流表的作用，后与电阻串联，如图所示：
将滑片移动到最右端，使变阻器的阻值最大，作为定值电阻，闭合开关分别读出电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，由欧姆定律，则通过变阻器的电流：
I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{最大}}=\frac{{U}_{2}}{15Ω}$；根据串联电路电流的规律，通过待测电阻的电流也为I，
则待测电阻：
Rx=$\frac{{U}_{1}}{I}=\frac{{U}_{1}}{\frac{{U}_{2}}{15Ω}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$×15Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）15；（3）0.3；5； （4）如上表所示．
点评 本题是伏安法测电阻实验，考查了电路的连接、电表的读数、电阻的计算及实验方案的设计．
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