Question

【題目】如圖所示，甲是用“伏安法”測量未知電阻Rx的實物電路圖．
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（2）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到滑動變阻器最端（填“左”或“右”）；閉合開關，發(fā)現電流表有明顯偏轉，電壓表無示數，則出現的故障可能是Rx ．
（3）排除故障后，閉合開關，當滑片移動到某位置時，電壓表示數為2.4V，電流表示數如圖乙所示，其讀數為A，則未知電阻 Rx=Ω．
（4）若實驗中電壓表損壞，利用其他的原有器材也能測出未知電阻 Rx的阻值．實驗電路如圖丙所示（滑動變阻器最大阻值為R0 ， 電源電壓未知且不變），請將下列相關實驗步驟補充完整： ①閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，記錄電流表示數為I1；
②閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到b端，記錄電流表示數I2；
③寫出待測電阻的表達式，Rx=（用已知量和測量量符號表示）．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

；

（2）左；短路
（3）0.24；10
（4） R0
【解析】解：（1）伏安法測電阻的實驗中，滑動變阻器應一上一下串聯(lián)入電路中，實物連接（2）為了保護電路，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到最大值左端； 閉合開關，發(fā)現電流表有明顯偏轉，說明電路中通路，電壓表元示數，以故障原因可能是Rx短路了；（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以當電壓表示數為2.4V時電流表的示數0.24A；
由I= 可得：
Rx= = =10Ω；（4）①閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，記錄電流表示數為I1 ， 此時兩電阻串聯(lián)；①滑片移到b端，記錄電流表示數I2 ， 此時Rx被短路，只有R0工作；
所以電源電壓：U=I2R0 ， 兩步驟中，R0兩端電壓均等于電源電壓，R0阻值不變，所以通過R0的電流均為I2 ，
根據并聯(lián)電路的電流特點可得，通過待測電阻的電流Ix=I1﹣I2 ，
并聯(lián)電路電壓相等，則待測電阻兩端的電壓：Ux=U=I2R0 ，
所以待測電阻Rx= = R0 ．
故答案為：（1）見上圖；（2）左；短路；（3）0.24；10；（4） R0 ．
（1）本實驗中滑動變阻器應一上一下串聯(lián)入電路中；（2）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到最大值處；閉合開關，發(fā)現電流表有明顯偏轉，說明電路中通路，再根據電壓表示數分析判斷原因；（3）確定電流表的量程和分度值，讀出電流值，并根據歐姆定律計算出Rx的阻值；（4）閉合開關S，將滑片滑倒a端，兩電阻并聯(lián)；將滑片滑倒b端，Rx被短路，只有R0工作，根據并聯(lián)電路的電流和電壓特點求出待測電阻的阻值．