小梅想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值.小梅选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.小梅设计的实验电路的要求是:闭合开关S1断开开关S2,电压表的示数为U1;闭合开关S1、S2,电压表的示数为为U2.
(1)请你根据要求完成图所示的实验电路的连接;
(2)请你用U1、U2和R0表示出Rx,Rx=________.
试题答案
解:(1)由题意可知,开关S2与Rx并联,电压表与R0并联,如下图所示;
(2)当闭合开关S1断开开关S2,电路是串联电路,电压表测R0两端的电压,则电压表的示数为U1;
闭合开关S1、S2时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,则电压表的示数为U2;
Rx两端的电压Ux=U2-U1,
∵串联电路各处的电流相等,
∴=,
解得:Rx=
故答案为:
(1)如上图所示;
(2).
试题解析
(1)通过题意分析,用一块电压表来测量电阻Rx是要通过开关的通断来改变电路的性质,从而表示出Rx两端的电压和它的电流,再利用欧姆定律求出电阻.因此,开关S2要与Rx并联,电压表应与R0并联;
(2)当开关S2断开时,电路为串联电路,电压表测R0两端的电压;当开关S2闭合时,电路中只有R0工作,电压表测电源的电压,根据串联电路的特点结合欧姆定律得出等式,即可得出Rx的表达式.
点评:本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,并会熟练应用串联电路的特点和欧姆定律是解决本题的关键.
