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．
①闭合开关S1、S2 ， 读出此时电流表的示数I1 ．
② ， 读出此时电流表的示数I2 ．
③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Rx两端的电压Ux和滑动变阻器R2两端的电压U2的关系图象如图乙所示．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、断开S2；
（2）
【解析】解：（1）①闭合开关S1、S2 ， 读出此时电流表的示数I1 ， 此时电路为Rx的简单电路，则电源电压U=I1Rx；②当闭合开关S1 ， 断开S2 ， 电阻R0与Rx串联，电流表测量串联电路的电流，读出其示数为I2； 则电源电压U=I2（R0+Rx）；③因为电源电压不变，所以I1Rx=I2（R0+Rx），化简可得：Rx= （2）定值电阻Rx和滑动变阻器R2串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为Rx的简单电路，Rx两端的电压即为电源的电压，由图象可知，电源的电压U=6V；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时其两端的电压最大，由图象可知，Ux=1V，U2=5V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，I= = ，即 = 解得：Rx=4Ω，
则电路中的电流：I′= = ，
滑动变阻器R2两端的电压：U2=I′R2= ．
所以答案是：（1）②闭合开关S1、断开S2；③ ；（2） ．