在“伏安法測電阻的實驗”中。電路如圖*所示。電源電壓保持不變，閉合S，調節滑動變阻器，兩電壓表示數隨電路中電流...

問題詳情：

在“伏安法測電阻的實驗”中。電路如圖*所示。電源電壓保持不變，閉合S，調節滑動變阻器，兩電壓表示數隨電路中電流表示數變化的圖象如圖乙所示。

（1）為保*電路安全，在未閉合S之前滑動變阻器的滑片應處於　   　（選填“a”或“b”）端。

（2）根據U﹣I圖象信息可知，圖線　   　（選填“①”或“②”）是電壓表V1的變化圖象。

（3）電源電壓U＝　   　V，電阻R1＝　   　Ω，滑動變阻器連入電路的最大阻值為　   　Ω。

（4）當圖線①和②相交時，滑動變阻器消耗的功率為　   　W。

（5）為了測量未知電阻Rx的阻值，小明又設計瞭如圖*所示的電路。電源電壓保持不變，R0為定值電阻。實驗步驟如下：閉合S、S1，斷開S2，電壓表讀數為U1，閉合S、S2，斷開S1，電壓表讀數為U2，則Rx＝　   　（用U、U2、R0來表示）。

【回答】

（1）a；（2）①；（3）8；20；60；（4）0.8；（5）。

【分析】（1）為保*電路安全，在未閉合S之前滑動變阻器的滑片應處於阻值最大處；

（2）兩電阻串聯，電壓表V1測R1的電壓，電壓表V2測R2的電壓，電流表測電路的電流，當變阻器的滑片P移動到最右端時，變阻器連入電路的電阻為0，電壓表V2示數為0，據此分析；

（3）當變阻器的滑片P移動到最右端時，根據電路的連接，確定電源電壓；

由圖乙知此時電路的電流大小，由歐姆定律求出R1；

當電路的電阻最大時可知電路的最小電流，根據串聯電阻的規律及歐姆定律得出變阻器連入電路的最大阻值；

（4）因串聯電路各處的都相等，故當圖線①和②相交時，兩電阻的電壓也相等，由歐姆定律可得出兩電阻大小關係，根據串聯電路電壓的規律和分壓原理求出變阻器的電壓，根據P滑＝求出滑動變阻器消耗的功率；

（5）分析開關轉換時電路的連接，根據串聯電路電壓的規律和分壓原理得出待測電阻表達式。

【解答】解：

（1）為保*電路安全，在未閉合S之前滑動變阻器的滑片應處於阻值最大處的a端；

（2）兩電阻串聯，電壓表V1測R1的電壓，電壓表V2測R2的電壓，電流表測電路的電流，當變阻器的滑片P移動到最右端時，變阻器連入電路的電阻為0，電壓表V2示數為0，故②是電壓表V2的變化圖象，①是電壓表V2的變化圖象；

（3）當變阻器的滑片P移動到最右端時，變阻器連入電路的電阻為0，電路為R1的簡單電路，電壓表V1示數即電源電壓，U＝8V；

由圖乙知，此時電路的電流為I1＝0.4A，由歐姆定律，

R1＝＝＝20Ω；

當電路的電阻最大時，電路的電流最小為：I2＝0.1A，

根據串聯電阻的規律及歐姆定律，滑動變阻器連入電路的最大阻值為：

R滑＝﹣R1＝﹣20Ω＝60Ω；

（4）因串聯電路各處的都相等，故當圖線①和②相交時，兩電阻的電壓也相等，由歐姆定律，兩電阻相等，即滑動變阻器連入電路的電阻：

R滑＝R1＝20Ω，根據串聯電路電壓的規律和分壓原理，變阻器的電壓為＝4V，

滑動變阻器消耗的功率為：

P滑＝＝＝0.8W；

（5）閉合S、S1，斷開S2，兩電阻串聯，電壓表測待測電阻的電壓，電壓表讀數為U1；

閉合S、S2，斷開S1，電壓表測電源電壓，電壓表讀數為U2，根據串聯電路電壓的規律，定值電阻的電壓為：U0＝U2﹣U1，

由分壓原理：

＝

Rx＝。

【點評】本題用伏安法測電阻的實驗，考查注意事項、串聯電路的規律及歐姆定律和電功率公式的運用，同是考查測電阻的特殊方法。

知識點：電阻的測量

題型：實驗,探究題