Question

【题目】小亮在打扫实验室时发现了一个定值电阻，他对此电阻进行了如下探究．

（1）小亮为测量电阻Rx的阻值，选择了以下器材：待测电阻Rx、阻值已知的定值电阻R0、电压不变（电压值未知）的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干．

如图甲所示，小亮连接了实验电路，但实验步骤没有写完整，请你帮助完成实验步骤，并写出电阻Rx的表达式．

闭合开关S1、S2，读出此时电流表的示数I1．

_______________________________，读出此时电流表的示数I2．

根据所测数据计算得出Rx= ___________ ．

（2）完成上述实验后，小亮将定值电阻Rx和滑动变阻器R2串联后接在电压保持不变的电源两端．当滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端时，定值电阻R x两端的电压Ux和滑动变阻器R2两端的电压U2的关系图像如图乙所示．已知滑动变阻器最大阻值为20Ω，则R2两端的电压U2跟R2的关系式为：U2= _______________．

Answer 1

【答案】（1）闭合开关S1； I2R0/(I1-I2) . （2） U2=6R2/(R2+4)

【解析】试题分析：（1）该实验利用并联电路中的电压和电流特点来测量电阻，需要测量出两条支路的电流。

1闭合开关S1、S2，读出此时电流表的示数I1．

2闭合开关S1，读出此时电流表的示数I2．

3根据所测数据可知，Rx(I1-I2)=I2R0，所以， Rx= I2R0/(I1-I2)．

（2）因为两个电阻串联，所以，由图可知，电源电压为U = U x+ U 2=5V+1V=6V，

当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流为I=U2/R2=5V/20Ω=0.25A,

由此可知，Rx=Ux/I=1V/0.25A=4Ω，

所以，滑动变阻器R2两端的电压U2跟滑动变阻器R2的关系式：U2= IR2=[ U/（Rx+R2）] R2=6R2/(R2+4)．