题目内容
4．用伏安法测电阻，实验电路如图甲所示．
（1）连接电路时，开关应该是断开的．
（2）大山同学在实验中的某次测量，电压表与电流表的读数如图乙所示，则此时待测电阻的阻值为8Ω．请你根据图甲的电路图，在图丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物图（导线不能交叉）．
（3）实验中，如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，电源电压保持不变，但电源电压未知，请你利用剩下的器材测出Rx，先在右边方框内画出此时的实验电路图，再简要写出实验过程和计算Rx的表达式．
a、实验过程：①测量时，先将滑片移至最右端，测出此时的电流I1，则电源电压U=I1Rx；
②将滑片移至最左端，测出此时的电流I2，则电源电压U=I2Rx+I2R．
b、Rx的表达式：Rx=$\frac{{I}_{2}R}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
分析 （1）为了保护电路元件，在连接电路时，开关要断开；
（2）根据欧姆定律计算小灯泡灯丝的电阻值；确定电压表和电流表的量程，将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接，电压表并联在被测电阻两端；注意滑动变阻器按一上一下的原则接线；
（3）由于没有电压表，滑动变阻器的最大阻值已知，可以将滑动变阻器看做一个定值电阻，使滑动变阻器的阻值为零，测出电流，使其阻值最大，测出电流，根据电源电压不变的特点列出关系式，求出位置电阻的阻值．
解答 解：
（1）在连接电路时开关应该处于断开状态；
（2）由图乙可知，通过小灯泡的电流I=0.3A，小灯泡两端的电压U=2.4V，
此时小灯泡灯丝的电阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω；
由图乙可知，电压表的量程为0～3V；电流表的量程为0～0.6A；将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接，电压表并联在被测电阻两端；滑动变阻器按一上一下的原则接线；如下图所示：
（3）如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压保持不变，画出此时的实验电路图如下：
．
a实验步骤：①测量时，先将滑片移至最右端，测出此时的电流I1，则电源电压U=I1Rx；
②将滑片移至最左端，测出此时的电流I2，则电源电压U=I2Rx+I2R．
b、因电源电压保持不变，所以I1Rx=I2Rx+I2R，
则Rx的表达式为：Rx=$\frac{{I}_{2}R}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
故答案为：（1）断开；
（2）8；如上图；
（3）如上图；
实验步骤：①测量时，先将滑片移至最右端，测出此时的电流I1，则电源电压U=I1Rx；
②将滑片移至最左端，测出此时的电流I2，则电源电压U=I2Rx+I2R．
表达式：$\frac{{I}_{2}R}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
点评 用伏安法测电阻，需用电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，此题主要考查了电路的连接及电路故障的分析情况，其中第（3）小题，在没有电压表的情况下，根据电源电压不变的特点及欧姆定律测出了未知电阻的阻值，是本题的难点．
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