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    15．图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图．

    （1）请你用笔划线代替导线，将甲图中的实物电路完整，要求滑片向右移动时电流变大．
    （2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其故障原因可能是电阻R断路．
    （3）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为I=0.3A，则未知电阻R=8Ω．
    （4）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整．
    ①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
    ②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
    ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．

    分析 （1）滑动变阻器应串联在电路中，且要一上一下接线柱进行连接；
    （2）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电压表并联部分断路；
    （3）明确电流表的量程和分度值，读出示数，再利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小；
    （4）由电路图可知，当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路，电压表测电源的电压；当开关S闭合、S1断开时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；
    根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值，据此设计实验步骤得出结果．

    解答 解：（1）滑动变阻器应“一上一下”串联接在电路中，当滑片向右移动时电流变大，
    说明滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器右下接线柱与电阻R的右接线柱连接，如图所示：

    （2）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明与电压表并联部分电阻R断路．
    （3）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A．
    由I=$\frac{U}{R}$得，未知电阻R的阻值：
    R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω．
    （4）实验步骤：
    ①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
    ②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
    ③因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，R0两端的电压：
    U0=U-Ux=U-U1，
    因串联电路中各处的电流相等，
    所以，I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$，即$\frac{U-{U}_{1}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{x}}$，
    解得：Rx=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．
    故答案为：（1）如上图所示；
    （2）电阻R断路；
    （3）0.3；8；
    （3）②闭合开关S、S1；③$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．

    点评 本题考查了实物图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用、串联电路的特点等，关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验．

    练习册系列答案
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