Question

（2013?豐臺(tái)區(qū)一模）現(xiàn)有如下器材：電源（電壓未知但符合實(shí)驗(yàn)要求），三個(gè)開關(guān)，一個(gè)已調(diào)零的電壓表，一個(gè)已知阻值為R₀的定值電阻，待測電阻R_x，一個(gè)符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器和若干導(dǎo)線．利用上述器材測量待測電阻R_x的阻值，如圖是某同學(xué)連接的部分電路．
（1）請只添加兩根導(dǎo)線把電路補(bǔ)充完整．
（2）先閉合開關(guān)S₁和S₂，斷開開關(guān)S₃，讀出電壓表示數(shù)為U₁；保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不動(dòng)，斷開開關(guān)S₂，再閉合開關(guān)S₃，讀出電壓表示數(shù)為U₂；請用R₀、U₁和U₂表示
R_x．R_x=

U1

U2-U1

R₀

．

Answer 1

分析：由伏安法測電阻的原理可知，要求電阻，需要知道待測電阻兩端的電壓及通過待測電阻的電流；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)器材中有電表，但沒有電流表，可以通過開關(guān)的斷開、閉合利用電壓表分別測量總電壓和R_x兩端的電壓，利用串聯(lián)電路中的電流特點(diǎn)和歐姆定律表示出電路中的電流建立等式即可求出R_x的阻值．

解答：解：（1）電阻R0與待測電阻R_x串聯(lián)，開關(guān)S₂與電阻R₀連接，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)S₁和S₂，斷開開關(guān)S₃時(shí)，電壓表測Rx兩端的電壓；
保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不動(dòng)，斷開開關(guān)S₂，再閉合開關(guān)S₃，電壓表測R_x和R₀兩端的電壓之和；
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴R₀兩端的電壓：
U₀=U₂-U₁，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得：

U1

Rx

=

U0

R0

=

U2-U1

R0

，
解得：R_x=

U1

U2-U1

R₀．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）

U1

U2-U1

R₀．

點(diǎn)評：伏安法測電阻是最一般的測量方法，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)，也能測量被測電阻．
（1）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，求得被測電阻；
（2）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電阻．