23. 小宇用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,实验器材有:学生电源(4V)、电流表、电压表、定值电阻3只(5Ω、10Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(15Ω;1A)、开关、导线若干。
(1)图甲的电路中有一根导线连接错误、请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线方式
_________;
(2)正确连接实验器材后,闭合开关,小宇无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是
_________;
(3)排除故障后,小宇先接入5Ω的电阻
R1,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,记录此时电流表的示数,然后断开开关,将电阻
R1从5Ω换成10Ω,再闭合开关,此时电压表的示数大于2V,接下来他的操作是向
_________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,继续记录此时电流表的示数,多次实验后得出:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
_________比;
(4)在接入20Ω的电阻后,无论怎样移动滑片,电压表示数始终大于2V,小宇在现有器材的基础上提出了一个解决方案:将滑动变阻器的滑片置于最右端,再在电路中串联一个阻值为
_________Ω的电阻就可以使电压表示数恰好达到2V;
(5)小明又设计了另一种测量电阻
Rx的方案,电路如图丙所示,电路中定值电阻
R0的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻
Rx的表达式;
①断开S
1,闭合S、S
2,读出电压表示数为
U1;
②
_________(填各开关的状态),读出电压表示数为
U2;
③电阻
Rx的阻值表达式为
Rx=
_________(用
U1、
U2、
R0表示)。