Question

拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图(1)电路，并连接了图(2)电路．

(1)图(2)的实验电路连接中有一处错误，无法完成实验，连接错误的导线是________(选填“a”“b”或“c”)．

(2)正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图(3)所示的曲线图．

①图(3)中甲、乙两条曲线是根据图(1)电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图(1)电路中电压表对应的曲线是________(填“甲”或“乙”)．

②已知电源电压恒为6 V，根据探究目的分析图(3)中的曲线，得出的实验结论是________________________．

(3)拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图(4)电路(电源电压未知)，利用电压表和定值电阻R₀(已知阻值)测量未知定值电阻R_x的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是__________________(只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式)．

Answer

b 甲 串联电路中总电压等于各分电压之和 闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时，测得电压表的示数U2

【解析】

（1）[1]由图（1）可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压，由图（2）可知,电压表V2被短路，连接错误的导线是b，b导线应与滑动变阻器的左下方接线柱相连；

（2）①[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,电压表V2的示数最小,据此可知乙是V2对应的图线,则甲是V1对应的图线；

[3]②由图象可知，两电压表的示数之和均为6V即电源的电压，故可得结论：串联电路中总电压等于各分电压之和；

（3）[4]根据欧姆定律可知，要测未知电阻的阻值，就是设法测出电阻两端的电压和通过的电流；由（4）电路图可知,闭合开关S后,再闭合开关S1,断开S2时,Rx和R0串联,电压表测Rx两端的电压,电压表示数为U1；闭合开关S2、断开开关S1时,Rx和R0串联,电压表测电源的电压,电压表示数为U2(或同时闭合S1、S2,电路为Rx的简单电路,电压表也测电源的电压U2)，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

U0U2U1

因串联电路中各处的电流相等，所以,电路中的电流

I

即

解得

Rx