Question

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)未知電阻的阻值：
所給器材：電源（電壓未知）、開關(guān)、一個(gè)電壓表、最大阻值為R的滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干、未知電阻R_X（要求：電壓表連接的位置不能改變，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式）
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）

把滑片P移至最右端測(cè)出R_x兩端電壓U₁

．
（2）

把滑片P移至最左端測(cè)出R_x兩端電壓U₂，即電源電壓

．
數(shù)學(xué)表達(dá)式：

R_X=

U1R

U2-U1

．

Answer 1

分析：沒有電流表，利用已知電阻和被測(cè)電阻串聯(lián)時(shí)電流相等的特點(diǎn)可得電流值．
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，即知被測(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：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．

實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）把滑片P移至最右端測(cè)出R_x兩端電壓U₁．
（2）把滑片P移至最左端測(cè)出R_x兩端電壓U₂，即電源電壓．把滑片P移至最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值為0，測(cè)R_x兩端電壓U₂為電源電壓．
把滑片P移至最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值為R，測(cè)R_x兩端電壓為U₁，此時(shí)R_x中的電流為I_x=I_R=

U2-U1

R

，
所以，R_X=

U1

Rx

=

U1

U2-U1 R

=

U1R

U2-U1

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

U1R

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，組成并聯(lián)電路，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，組成串聯(lián)電路，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．