Question

3．學(xué)校實(shí)驗(yàn)員在檢查器材時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)電阻R_X的阻值模糊不清，請(qǐng)你幫他想想辦法，現(xiàn)器材有：電源，導(dǎo)線，開關(guān)，兩只電壓表V₁和V₂，一定值電阻R₀（阻值已知），請(qǐng)完成：
（1）將設(shè)計(jì)的電路圖畫在右側(cè)方框內(nèi)．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟．
（3）表達(dá)式R_x=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}}$．

Answer 1

分析 根據(jù)R=$\frac{U}{I}$，要測(cè)量待測(cè)電阻的阻值，需測(cè)出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，但給出的器材中，沒有電流表，可以用定值電阻和電壓表來代替電流表的作用，將其與待測(cè)電阻串聯(lián)．由此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：
（1）將定值電阻與待測(cè)電阻串聯(lián)，用兩塊電壓表分別測(cè)量待測(cè)電阻和定值電阻兩端的電壓，如圖所示：

（2）①按電路圖連接好實(shí)物電路；
②閉合開關(guān)，讀出電壓表V₁、V₂的示數(shù)U₁、U₂；
③計(jì)算出R_x的阻值．
（3）U_x=U₁，
由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律可得：
I_x=I₀=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$，
則R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{U}_{1}}{\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}}$．
故答案為：（1）見上圖；（2）①按電路圖連接好實(shí)物電路；②閉合開關(guān)，讀出電壓表V₁、V₂的示數(shù)U₁、U₂；③計(jì)算出R_x的阻值；（3）$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 此題是特殊方法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是知道若沒有電流表時(shí)，可用電壓表和定值電阻組合來代替電流表與待測(cè)電阻串聯(lián)．