Question

為了測(cè)出未知電阻Rx的電阻，小剛根據(jù)實(shí)驗(yàn)桌上已備有的實(shí)驗(yàn)器材：電壓為U的滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源，已知阻值為R的定值電阻，電流表A、滑動(dòng)變阻器、單刀雙擲開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路．
（1）小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟：
①將開(kāi)關(guān)擲向觸點(diǎn)a，移動(dòng)滑片P至某位置，使電流表的示數(shù)為某一適當(dāng)數(shù)值；讀出電流表的示數(shù)，記為I₁；
②將開(kāi)關(guān)擲向觸點(diǎn)b，保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，讀出電流表的示數(shù)，記為I₂．
（2）請(qǐng)你用測(cè)得的物理量I₁、I₂和已知物理量U、R寫(xiě)出Rx的表達(dá)式：Rx=    ．

Answer 1

【答案】分析：S擲向a時(shí)，測(cè)出電路電流I₁，U=I₁（R'+R_X），有兩個(gè)未知量，無(wú)法求出R_X．
S擲向b時(shí)，測(cè)出電路電流I₂，U=I₂（R+R），其中的R可以用電源電壓U、I₂、R來(lái)表示，所以R=-R．
故采用滑片的位置不動(dòng)，電源電壓一定，S擲向a和S擲向b，找電源電壓相同列等式求解．
則等式為：I₁（R_X+R）=I₂（R+R），求出R_X．
解答：解：S擲向b時(shí)，測(cè)出電路電流I₂，U=I₂（R+R），所以R=-R．
S擲向a時(shí)，測(cè)出電路電流I₁，U=I₁（R'+R_X），有兩個(gè)未知量，無(wú)法表示出R_X．
要測(cè)出R_X，當(dāng)S擲向b時(shí)，保持滑動(dòng)變阻器的滑片不變．
I₁（R_X+R）=I₂（R+R），
把R=-R代入上式得，
所以，R_X=+R．
故答案為：+R．
點(diǎn)評(píng)：計(jì)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算中，采用開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)、滑片移動(dòng)等改變電路連接，找前后兩個(gè)過(guò)程電源電壓相等是很常用的類(lèi)型，一定要掌握．