Question

【題目】某物理興趣小組利用圖甲所示實驗電路圖同時測量電源電壓U0的大小和電阻Rx的阻值，電源電壓U0約為2V～3V，Rx的阻值約為6Ω～7Ω．實驗室提供如下器材：導(dǎo)線若干、開關(guān)、電流表（量程0～0.6A，0～3A）、電壓表（量程0～3V，0～15V）、滑動變阻器R（最大阻值為30Ω）。請你思考完成下列問題：

（1）按照圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線，連接好圖乙中的實物圖_________。

（2）用物理量U0、Rx、電流表的示數(shù)I寫出表示電壓表示數(shù)U大小的關(guān)系式：U=_____。

（3）①正確連接電路后，閉合開關(guān)前應(yīng)使滑動變阻器連入電路的阻值為_____（選填“最大”或“零”）；

②移動滑動變阻器的滑片，讀出4組電流表和電壓表示數(shù)，分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點，把這4個點連接起來大致為一條直線（并虛線延長到縱軸），如圖丙所示。從圖丙中信息可求得：電源電壓U0=_____V，電阻Rx=_____Ω。

Answer 1

【答案】U0﹣IRx最大36

【解析】

（1）根據(jù)題中條件知，電壓表和電流表都使用小量程，如電路圖所示，除了電壓表，其余元件全部串聯(lián)起來，最后將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器與電流表兩端，兩表連接時注意電流方向，如圖：

（2）用物理量U0、Rx、電流表的示數(shù)I寫出表示電壓表示數(shù)U大小的關(guān)系式：

根據(jù)得，Rx兩端的電壓為：，根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和得電壓表的示數(shù)為：；

（3）①正確連接電路后，根據(jù)保護(hù)電路的原則，閉合開關(guān)前應(yīng)使滑動變阻器連入電路的阻值為最大，則閉合開關(guān)后，電流最小，對電路起到保護(hù)作用。

②根據(jù)，將坐標(biāo)中任意兩組數(shù)據(jù)代入式子可得：

；

；

聯(lián)合兩式解得：，。