Question

2．某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室的器材測(cè)量一未知電阻R₁，但實(shí)驗(yàn)室的電壓表壞了，實(shí)驗(yàn)員就給多他一個(gè)開關(guān)和一個(gè)已知電阻R₂，告訴他一個(gè)開關(guān)控制一個(gè)電阻可以測(cè)得未知電阻的阻值．于是該同學(xué)就根據(jù)已有器材連接如圖1所示實(shí)物圖．
（1）實(shí)驗(yàn)員告訴他有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)了，請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上打“X”，再用筆畫代替導(dǎo)線改正．
（2）將連接好的實(shí)物圖在圖2框中畫出它的電路圖．
（3）以下是該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)將空格處補(bǔ)充完整．
①閉合S₂、斷開S₁，記錄通過R₂的電流I₂．
②同時(shí)閉合S₁、S₂，記錄電路中總電流I．
③請(qǐng)用測(cè)量值I和I₂，已知電阻R₂來表示R₁=$\frac{{I}_{2}{R}_{2}}{I-{I}_{2}}$．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電流表只測(cè)R₁支路的電流，不能獲得通過R₁兩端的電壓和通過的電流，

解答 解：（1）由電路圖可知，實(shí)驗(yàn)是根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的，電流表不能只測(cè)通過R1的電流，好需要測(cè)出通過R₂的電流，可讓電流表位于干路，如下圖所示：

（2）作圖時(shí)可以根據(jù)電流流向法，即先畫出電源的符合，從正極出發(fā)依次畫出R₁、S₁、電流表回到電源的負(fù)極，然后把R₁和S₁串聯(lián)后并聯(lián)在R₁、S₁的兩端，如下圖所示：

（3）實(shí)驗(yàn)步驟：
①閉合S₂、斷開S₁，記錄通過R₂的電流I₂．
②同時(shí)閉合S₁、S₂，記錄電路中總電流I．
③因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R₁是電流I₁=I-I₂，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，U=I₁R₁=I₂R₂，即（I-I₂）R₁=I₂R₂，
解得：R₁=$\frac{{I}_{2}{R}_{2}}{I-{I}_{2}}$．
故答案為：
（1）實(shí)物圖的連接如上圖所示；
（2）電路圖如上圖所示；
（3）①閉合S₂斷開S₁；②同時(shí)閉合S₁、S₂；③$\frac{{I}_{2}{R}_{2}}{I-{I}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(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)的方法就是怎樣能間接地測(cè)出電阻兩端的電壓．