Question

16．實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)上有如下器材，電源、已知電阻R₀、待測電阻R_X、一只電壓表、導(dǎo)線若干、單刀單擲開關(guān)若干個(gè)，請(qǐng)用這些器材測出R_X的值．（不允許折電路）
（1）畫出電路圖．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟．
（3）待電阻表達(dá)式：R_X=$\frac{U-{U}_{1}}{{U}_{1}}$•R₀．

Answer 1

分析 （1）由伏安法測電阻的原理可知，需要求得待測電阻兩端的電壓及通過待測電阻的電流；因?qū)嶒?yàn)器材中沒有電流表，故可以利用串聯(lián)電路的電流規(guī)律得出通過待測電阻的電流；
（2）實(shí)驗(yàn)中需要測出待測電阻的電壓及與之串聯(lián)的定值電阻兩端的電壓，則可知實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）由電壓表測出待測電阻兩端的電壓，由歐姆定律求得通過電路的電流，則由歐姆定律可得出電阻的表達(dá)式．

解答 解：（1）將待測電阻與已知電阻串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在R₀兩端，如圖所示：
（2）a、按照電路圖連接好電路，閉合開關(guān)S，先用電壓表測出R₀兩端電壓為U₁；
b、用電源電壓減去R₀兩端電壓為U₁即為為R_X兩端的電壓U₂．
由歐姆定律可求得電路中電流I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$；
（3）待測電阻R_X=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{U-{U}_{1}}{\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}}$=$\frac{U-{U}_{1}}{{U}_{1}}$•R₀．
故答案為：（1）見上圖；（2）同上；（3）$\frac{U-{U}_{1}}{{U}_{1}}$•R₀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電路圖的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算，對(duì)學(xué)生要求較高，在平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)要注意多進(jìn)行發(fā)散性思維的訓(xùn)練．