实验室中要测量未知电阻的阻值.实验桌上备有的器材:稳压输出电源、电压表、电阻箱、开关S1和单刀双掷开关S2、导线若干.现要测量待测电阻Rx的阻值,小华设计了如图1所示的实验电路图.
(1)根据实验电路图,连接成如图2所示的实物电路,但存在连接错误,只改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“ד,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,调节电阻箱的阻值调为R0,闭合开关S1,将开关S2拨到触点1时,电压表的示数为U1,则电源电压为________.
(3)将开关S2拨到触点2,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx=________.
试题答案
解:(1)经分析,当闭合S1,S2接2时,电压表测导线电压,导线电压为0,无意义,电压表应该测Rx的电压,如图所示:
(2)闭合S1,将S2拨到1时,电压表电源的电压,即电源电压U1.
(3)闭合S1,将S2拨到2时,电阻箱调到R0时,电压表测Rx电压,所以Rx电压为U2,
根据串联电路总电压等于各串联导体的电压之和,
所以,R0的电压为:U′=U1-U2,
因为串联电路电流处处相等,
所以,=,
所以,Rx=.
故答案为:(1)如图所示;(2)U1;(3)Rx=.
试题解析
(1)在实物图中找错误连接,首先要明确电流路径,看电路路径上是否有连接错误,然后再看开关S2接1时,电压表测Rx与R的总电压,
开关S2接2时,电压表测Rx的电压,同时要观察电压表的正负接线柱是否正确.
(2)闭合S1,将S2接1时,电压表测R电源电压.
(3)闭合S1,将S2接2时,电压表测Rx电压,求出R的电压,又能读出R的电阻,根据串联电路电流相等,列出等式,求Rx.
点评:解决此类问题主要是利用串联电路的电流相等,串联分压的特点进行分析求解.
