Question

2．為了測(cè)量電阻R_x的電阻值，小明選擇了一塊已經(jīng)調(diào)好的電流表，一個(gè)電阻值已知的定值電阻R₀，一個(gè)符合要求的電源，以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)S₁和S₂．他首先根據(jù)電路圖連接好了如圖所示的電路，但是沒(méi)有連接完整．請(qǐng)幫助小明完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)．
（1）請(qǐng)你補(bǔ)充一條線，將電路連接完整．
（2）閉合開(kāi)關(guān)S₁和S₂，讀出電流表示數(shù)為I₁．
（3）閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，讀出電流表示數(shù)為I₂．
（4）用R₀、I₁和I₂表達(dá)寫出電阻R_x的表達(dá)式為：R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

Answer 1

分析 （1）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)步驟可知，在實(shí)驗(yàn)中我們需要測(cè)量R_X單獨(dú)接入電路時(shí)的電路電流，因此S₂的作用是控制R₀接入或不接入電路，因此需要把S₂與R₀并聯(lián)；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟知：需要測(cè)量R_X、R₀都接入電路時(shí)的電流，因此需要：閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由歐姆定律列方程，解方程可求出R_X的表達(dá)式．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)電路圖可知：S₂的作用是控制R₀，
因此需要把S₂并聯(lián)在R₀的兩端，電路如圖所示．

（3）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)步驟可知：實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量R_X、R₀都接入電路時(shí)，電路中的電流，
所以實(shí)驗(yàn)步驟為：閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂．
（4）設(shè)電源電壓為U，由歐姆定律，得：S₁、S₂都閉合時(shí)：U=I₁R_X ①；
  S₁閉合，S₂斷開(kāi)時(shí)：U=I₂（R_X+R₀）； 把①式代入②式解得：R_X=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，
故答案為：（1）電路如圖示．（3）閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂．（4）$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 這是一道開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)題，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，確定需要測(cè)量的量，然后答題．本題要求學(xué)生有較強(qiáng)的能力，是一道難題．