Question

【题目】小明同学利用如图1甲所示电路来探究串联电路中导体两端电压与导体的电阻的关系，图中R0的阻值为10Ω，电源电压恒为3V；他分别用5Ω、10Ω、20Ω等三个电阻替换Rx接在ab之间，并读出对应的电压表的示数，绘制成如图1乙所示的Ux﹣R图象．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在Rx两端；
（2）根据图象信息可知：串联电路中，其中一导体R0的电阻不变时，另一导体Rx的电阻越大，Rx两端电压越；由此规律可知在如图2所示电路中，当变阻器的滑片P向左移动时，电压表的示数将变；
（3）如果用导线替换Rx接在ab之间，则电压表的示数为接近V；若电阻Rx断路，则电压表的示数接近V；
（4）小明同学在ab间接入某一未知电阻Rx（定值）时，电压表的示数为0.5V，则Rx的阻值是Ω；若电压表的示数为Ux ， 则计算Rx的表达式为：Rx= ． （用字母Ux、R0和电源电压U表示）

Answer 1

【答案】
（1）解：电压表选择0～3V，将电压表并联在Rx两端；如下图所示：

（2）大；小
（3）0；3
（4）2； R0
【解析】解：（2）因为串联电路起分压作用，因此在串联电路中，其中一导体R0的电阻不变时，另一导体Rx的电阻越大，Rx两端电压越大； 由图2可知，定值电阻与滑动变阻器串联，当变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，因此电压表的示数将变小；（3）如果用导线替换Rx接在ab之间，则电压表的示数为接近0V；若电阻Rx断路，则电压表的正负接线柱与电源两极相连，故电压表的示数接近3V；（4）因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以当电压表示数为0.5V时，R0两端电压为3V﹣0.5V=2.5V；
则此时电路中的电流：I= = =0.25A，则Rx= = =2Ω；
若电压表的示数为Ux时，电路中的电流：I′= ；则Rx的表达式为：Rx= R0 ．
所以答案是：（2）大；小；（3）0；3；（4）2； R0 ．