小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值.他选择了满足实验要求的器材,并连接部分实验电路,如图所示.小明测量思路为:开关S1、S2闭合,S3断开时,电压表的示数为U1.开关S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为U2;
(1)请你按照小明的思路,只添加一根导线完成实验电路的连接.
(2)请你利用U1、U2和R0表示Rx. Rx=________.
解:(1)开关S3的左接线柱与Rx的左侧相连即可,如图所示:
(2)开关S1、S2闭合,S3断开时,电压表测电源的电压示数为U1;
开关S1、S3闭合,S2断开时,电压表测Rx两端的电压示数为U2;
定值电阻两端的电压U0=U1-U2,
电路中的电流I==,
待测电阻的阻值Rx===.
故答案为:(1)如图所示;(2).
(1)两灯泡串联,开关S1控制整个电路,S2、S3串联后,通过两开关通断分别测出电源的电压和Rx两端的电压,因此将电压表的负接线柱与S1和S2相连的接线柱连接即可;
(2)根据欧姆定律的变形公式R=进行分析,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流、求出待测电阻的阻值.
点评:题考查学生识别电路和设计电路的能力,会根据要求连接实物电路,并会熟练应用欧姆定律是解决本题的关键.
技巧学习——物理杠杆:反证法,对一些命题举出反例给予否定。对于“一定”“肯定”等字眼特别有效。