Question

為了測(cè)量未知電阻R_x的電阻值，給你下列器材：電池組、一個(gè)開關(guān)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器（已知最大阻值為R₀）、一個(gè)電壓表、導(dǎo)線若干．
（1）利用以上器材，請(qǐng)你在下邊的方框內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖（實(shí)驗(yàn)過程中不改變電壓表的連接位置）．
（2）請(qǐng)你寫出測(cè)量R_x的實(shí)驗(yàn)步驟和R_x的表達(dá)式．

Answer 1

分析：沒有電流表，利用已知電阻和被測(cè)電阻串聯(lián)找電流相等．
被測(cè)電阻和已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與被測(cè)電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí)，測(cè)電源電壓．
滑動(dòng)變阻器為最大值時(shí)，電壓表測(cè)被測(cè)電阻電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，求滑動(dòng)變阻器電壓，求滑動(dòng)變阻器電流，即被測(cè)電阻電流．
根據(jù)R=

U

I

計(jì)算電阻．
開關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路．

解答：解：（1）被測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與被測(cè)電阻并聯(lián)，開關(guān)串聯(lián)在電路中，如圖．

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：先把滑片P移至最右端測(cè)出R_x兩端電壓U₁，
然后把P移至最左端測(cè)出R_x兩端電壓U₂，也即電源電壓．
因?yàn)镮_X=I₀
所以，

U1

RX

=

U2- U1

R0

，
所以，R_X=

U1R0

U2- U1

．
故答案為：（1）如圖；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：先把滑片P移至最右端測(cè)出R_x兩端電壓U₁，
然后把P移至最左端測(cè)出R_x兩端電壓U₂，也即電源電壓．
R_X=

U1R0

U2- U1

．

點(diǎn)評(píng)：伏安法測(cè)電阻是最一般的測(cè)量方法，在沒有電壓表或沒有電流表時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值知道時(shí)，也能測(cè)量被測(cè)電阻．
只有電流表，利用滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大和最小時(shí)，根據(jù)電源電壓相等，求得被測(cè)電阻．
只有電壓表，利用滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最小時(shí)，獲得電源電壓．當(dāng)滑到最大時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電流相等列出等式求得被測(cè)電阻．