Question

12．在“用電壓表和電流表測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)”中，
（1）實(shí)驗(yàn)的原理是：R=$\frac{U}{I}$．
（2）如圖是某次用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)物圖，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，按照實(shí)驗(yàn)的要求完成電路的連接．（要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右移時(shí)電流表示數(shù)變大）
（3）若用其它的方法測(cè)量電阻，老師提供了下列器材：電壓恒定的電源一個(gè)（電壓未知），定值電阻R₀一個(gè)（阻值已知），待測(cè)電阻R_x一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，量程合適的電流表（或電壓表）一個(gè)，單刀開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干．請(qǐng)?jiān)诮o出的器材中選用一些進(jìn)行組合，完成實(shí)驗(yàn)．
①畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．
②寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的主要步驟．
③寫(xiě)出R_x的表達(dá)式．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)電阻原理是：R=$\frac{U}{I}$．
（2）連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器接線(xiàn)柱的選擇也要注意實(shí)驗(yàn)中的特定要求．
（3）利用伏安法測(cè)電阻，需用到電流表和電壓表，在此實(shí)驗(yàn)中，沒(méi)有電壓表，但給出了一個(gè)電流表和已知電阻，所以電流表和已知電阻可替代電壓表的作用，因此實(shí)驗(yàn)中可將兩個(gè)電阻并聯(lián)．即可直接測(cè)得電流也可間接測(cè)得電壓．

解答 解：（1）伏安法測(cè)電阻原理是：歐姆定律的變形公式得：R=$\frac{U}{I}$．
（2）要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移時(shí)電流表示數(shù)變大，也就是滑片向右移時(shí)接入電路的電阻變小，所以滑動(dòng)變阻器的接線(xiàn)柱可以選擇上面的一個(gè)接線(xiàn)柱和右下邊的接線(xiàn)柱．連接方法如圖所示：

（3）①電路圖如圖：

②實(shí)驗(yàn)步驟：
1、按電路圖連接電路．
2、閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I₁．
3、閉合開(kāi)關(guān)S₂，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I₂．
4、根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得出R_x的阻值．
③、電阻兩端的電壓U=I₁R₀
所以R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$=$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$R₀．
答：（1）R=$\frac{U}{I}$；
（2）如上圖；
（3）①如上圖；
②實(shí)驗(yàn)步驟：
1、按電路圖連接電路．
2、閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I₁．
3、閉合開(kāi)關(guān)S₂，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I₂．
4、根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得出R_x的阻值．
③、R_x的表達(dá)式R_x=$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$R₀．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)定值電阻和一塊電流表代替了電壓表，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的宗旨就是怎樣能間接地測(cè)出電阻兩端的電壓．