Question

小凱同學(xué)現(xiàn)有如下器材：一個(gè)電源（兩極間電壓保持不變，但電壓數(shù)值未知），一個(gè)定值電阻R，一個(gè)待測(cè)電阻R_x，一個(gè)電壓表（最大量程大于電源電壓），一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干，他用這些器材測(cè)R_x的阻值，方法如下：
（a）按如圖電路連接好了實(shí)物元件．
（b）將開關(guān)接觸點(diǎn)1時(shí)，測(cè)出R兩端的電壓為U，則I_x=I=；
（c）將開關(guān)接觸點(diǎn)2時(shí)，測(cè)出R_x兩端的電壓為U_x，則R_x=；
（1）請(qǐng)你觀察電路圖和分析小凱的實(shí)驗(yàn)步驟，看一看有沒(méi)有缺陷，若有，請(qǐng)你幫他指出：______．
（2）用原有器材，請(qǐng)把你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖畫在方框內(nèi)，并寫出你的實(shí)驗(yàn)步驟．
步驟：（a）______；
（b）______；
（c）______．

Answer 1

【答案】分析：（1）分析電路圖，當(dāng)開關(guān)接觸點(diǎn)1時(shí)，若電壓表的正負(fù)接線柱正確，當(dāng)開關(guān)接觸點(diǎn)2時(shí)，電壓表的正負(fù)接線柱就接反了；
（2）將電壓表與開關(guān)串聯(lián)后，再與R并聯(lián)，開關(guān)的靜觸片（左端）與電壓表相連，觸點(diǎn)1接在R和R_x中間，觸點(diǎn)2接在R_x另一端，然后當(dāng)開關(guān)的動(dòng)觸片分別接在觸點(diǎn)1、2上時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的分壓關(guān)系求解．
解答：解：（1）分析電路圖，開關(guān)接觸點(diǎn)1和2時(shí)，其中一次電壓表的正負(fù)接線柱接反；
（2）改正電路圖右圖所示，
實(shí)驗(yàn)步驟：（a）按電路圖連接好實(shí)物圖．
（b）將開關(guān)接觸點(diǎn)1時(shí)，測(cè)出R兩端的電壓為U，則I_x=I=；
（c）將開關(guān)接觸點(diǎn)2時(shí)，測(cè)出電源兩端的電壓為U，
，
∴，
．
故答案為：（1）開關(guān)接觸點(diǎn)1和2時(shí)，其中一次電壓表的正負(fù)接線柱接反；
（a）按電路圖連接好實(shí)物圖；
（b）將開關(guān)接觸點(diǎn)1時(shí)，測(cè)出R兩端的電壓為U，則I_x=I=；
（c）將開關(guān)接觸點(diǎn)2時(shí)，測(cè)出電源兩端的電壓為U．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電壓表的使用、串聯(lián)電路的分壓關(guān)系、歐姆定律．涉及到電路動(dòng)態(tài)分析、電路圖設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，屬于難題．