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15.在伏安法測電阻實驗中,由于電流表損壞,于是學生用一只電壓表,一個阻值為10Ω的定值電阻R0與待測電阻Rx串聯(lián),如圖所示.先閉合開關S1,當開關S2接b時,電壓表示數(shù)為1V;S2接a時,電壓表示數(shù)為3V.求:
(1)通過R0的電流;
(2)Rx的電阻.

分析 (1)閉合開關S1,當開關S2接b時,R0與Rx串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓;S2接a時,兩電阻仍串聯(lián),電壓表測電源的電壓,根據(jù)歐姆定律求出通過R0的電流;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出Rx兩端的電壓,再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出Rx的電阻.

解答 解:(1)閉合開關S1,當開關S2接b時,R0與Rx串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓;
S2接a時,兩電阻仍串聯(lián),電壓表測電源的電壓,
則通過R0的電流:
I0=U0R0=\frac{1V}{10Ω}=0.1A;
(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,Rx兩端的電壓:
Ux=U-U0=3V-1V=2V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,Rx的電阻:
Rx=\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}=\frac{{U}_{x}}{{I}_{0}}=\frac{2V}{0.1A}=20Ω.
答:(1)通過R0的電流為0.1A;
(2)Rx的電阻為20Ω.

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,分析出開關閉合、斷開時兩電阻的連接方式不變和電壓表所測的電路元件是關鍵.

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