Question

【題目】小亮在打掃實驗室時發現了一個定值電阻，他對此電阻進行了如下探究．
（1）小亮為測量電阻Rx的阻值，選擇了以下器材：待測電阻Rx、阻值已知的定值電阻R0、電壓不變（電壓值未知）的電源一個、電流表一只、開關兩個、導線若干．如圖甲所示，小亮連接了實驗電路，但實驗步驟沒有寫完整，請你幫助完成實驗步驟，并寫出電阻Rx的表達式．
①閉合開關S1、S2 ， 讀出此時電流表的示數I1 ．
② ， 讀出此時電流表的示數I2 ．
③根據所測數據計算得出Rx= ．
（2）完成上述實驗后，小亮將定值電阻Rx和滑動變阻器R2串聯后接在電壓保持不變的電源兩端．當滑動變阻器的滑片P從一端移動到另一端時，定值電阻Rx兩端的電壓Ux和滑動變阻器R2兩端的電壓U2的關系圖象如圖乙所示．已知滑動變阻器最大阻值為20Ω，則R2兩端的電壓U2跟R2的關系式為：U2= ．

Answer 1

【答案】
（1）閉合開關S1、斷開S2；
（2）
【解析】解：（1）①閉合開關S1、S2 ， 讀出此時電流表的示數I1 ， 此時電路為Rx的簡單電路，則電源電壓U=I1Rx；②當閉合開關S1 ， 斷開S2 ， 電阻R0與Rx串聯，電流表測量串聯電路的電流，讀出其示數為I2； 則電源電壓U=I2（R0+Rx）；③因為電源電壓不變，所以I1Rx=I2（R0+Rx），化簡可得：Rx= （2）定值電阻Rx和滑動變阻器R2串聯，當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路為Rx的簡單電路，Rx兩端的電壓即為電源的電壓，由圖象可知，電源的電壓U=6V；
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時其兩端的電壓最大，由圖象可知，Ux=1V，U2=5V，
因串聯電路中各處的電流相等，所以，I= = ，即 = 解得：Rx=4Ω，
則電路中的電流：I′= = ，
滑動變阻器R2兩端的電壓：U2=I′R2= ．
所以答案是：（1）②閉合開關S1、斷開S2；③ ；（2） ．