Question

【題目】小明同學利用如圖甲所示電路來探究串聯(lián)電路中導體兩端電壓與導體的電阻的關(guān)系，圖中R0的阻值為10Ω，電源電壓恒為3V；他分別用5Ω、10Ω、20Ω等三個電阻替換Rx接在ab之間，并讀出對應的電壓表的示數(shù)，繪制成如圖乙所示的Ux－R圖像。

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的電壓表接在Rx兩端；

（2）根據(jù)圖像信息可知：串聯(lián)電路中，其中一導體R0的電阻不變時，另一導體Rx的電阻越大，Rx兩端電壓越______；由此規(guī)律可知在如圖20所示電路中，當變阻器的滑片P向左移動時，電壓表的示數(shù)將變______；

（3）如果用導線替換Rx接在ab之間，則電壓表的示數(shù)為接近_____V；若電阻Rx斷路，則電壓表的示數(shù)接近_____V；

（4）小明同學在ab間接入某一未知電阻Rx（定值）時，電壓表的示數(shù)為0.5 V，則Rx的阻值是_____________Ω；若電壓表的示數(shù)為Ux ，則計算Rx的表達式為：Rx =__________。（用字母Ux、R0和電源電壓U表示）

Answer 1

【答案】（1）如右圖；

（2）大；小 ；（3）0；3；（4）2；UxR0/（U-Ux）

【解析】（1）探究串聯(lián)電路中導體兩端電壓與導體的電阻的關(guān)系，用電壓表測電阻兩端的電壓，電壓表與電阻并聯(lián)，電流從正接線柱流入從負接線柱流出，連線如圖；（2）根據(jù)圖像信息可知：串聯(lián)電路中，其中一導體R0的電阻不變時，另一導體Rx的電阻越大，即橫坐標增大時，Rx兩端電壓縱坐標越大；由此規(guī)律可知在如圖20所示電路中，當變阻器的滑片P向左移動時，滑動變阻器的阻值變小，所以電壓表的示數(shù)將變�。�（3）如果用導線替換Rx接在ab之間，ab間的電阻為零，則電壓表測得電阻為零的電壓示數(shù)為接近0V；若電阻Rx斷路，則電壓表與R0串聯(lián)，由于電壓表的電阻遠大于R0電阻，則電壓表分壓遠大于R0的電壓，所以電壓表的示數(shù)接近電源電壓為3V；（4）小明同學在ab間接入某一未知電阻Rx（定值）時，電壓表的示數(shù)為0.5 V，由于串聯(lián)電路電流相等，所以則Rx的阻值是2Ω；若電壓表的示數(shù)為Ux ，則整理得Rx的表達式為：Rx = UxR0/（U-Ux）。