【分析】(1)滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应该断开;闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处;
(3)闭合开关,同学们发现电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数;由图丙分析得出结论;
(5)根据表中数据利用U=IR求出定值电阻两端电压;
(6)根据串联电路电压规律和分压原理写出Rx的表达式。
【解答】解:(1)滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应该断开;闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处,即A端;
(3)闭合开关,同学们发现电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即原因可能是电阻R断路;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A;
由丙可知,图线为一过原点的斜线,故可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(5)由表中数据可知,定值电阻两端电压为UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.08A×25Ω=2V,故实验时,保持电压表的示数为2V不变;
(6)实验步骤:
①闭合开关,将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最右端,此时电压表的示数为U2;
③在步骤①中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U1;
在步骤②中,两电阻串联,电压表测Rx两端电压为U2,根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U1﹣U2,由串联分压原理可知,
=
,即
=
,
解得:Rx=
•R0。
故答案为:(1)见解答图;(2)断开;A;(3)电阻R断路;(4)0.3;正比;(5)2;(6)
•R0。
【点评】本题探究电流与电压的关系实验,考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数、数据分析及设计实验方案测电阻的能力。