Question

小敏與小宇想測定電阻R_x的阻值．供選擇的器材有：一個電源（電壓不變、電壓數(shù)值未知），一個已知電阻R，電壓表（最大量程大于電源電壓），單刀雙擲開關(guān)．小敏與小宇分別設(shè)計了如圖乙所示的電路圖．

（1）為了測出R_x的阻值，應(yīng)選擇圖    （甲/乙）的電路圖，如果選用另一張電路圖，在實驗中會出現(xiàn)    的現(xiàn)象．
（2）小敏與小宇最終達(dá)成了一致，選用了正確的電路圖進(jìn)行測定電阻R_x阻值的實驗．
（a）先將單刀雙擲開關(guān)打到“1”上，記下電壓表的示數(shù)為U₁；
（b）再將單刀雙擲開關(guān)打到“2”上，記下電壓表的示數(shù)為U₂；請寫出用測量的物理量計算R_x的表達(dá)式為R_x=    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）電壓表在使用時，必須與被測電阻并聯(lián)，并且電流必須從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出，不能接反了，否則電壓表的指針會反向偏轉(zhuǎn)，從而損壞電壓表．
（2）S與1連接時，電路中只有電阻R工作，電壓表示數(shù)就是電源電壓；S與2連接，R與R_X串聯(lián)，電壓表與R并聯(lián)，測量的是R兩端的電壓，據(jù)此求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的特點就可以求出R_X的阻值．
解答：解：（1）甲圖中，當(dāng)開關(guān)接觸點1時，若電壓表的正負(fù)接線柱正確，那當(dāng)開關(guān)接觸點2時，電壓表的正負(fù)接線柱就接反了；
（2）①S與1連接，電壓表測量R兩端電壓，電路中只有R₁，電壓表示數(shù)即為電源電壓U，即U₁=U；
②S與2連接，R與R_X串聯(lián)，電壓表測量的是R兩端的電壓，R₁與R₂串聯(lián)，電路中的電流I=，
電阻R_X兩端的電壓U_X=U₁-U₂，因此電阻R_X的阻值為R_X==R．
故答案為：（1）乙；其中某次電壓表的指針會反向偏轉(zhuǎn)；
（2）R．
點評：本題考查歐姆定律的應(yīng)用和電阻表達(dá)式的推導(dǎo)，關(guān)鍵是明白開關(guān)在不同位置時電路的連接情況，其中待測電阻阻值的表達(dá)式的推導(dǎo)過程是本題的難點．