Question

現(xiàn)有電源、開關(guān)、最大阻值為50Ω的滑動變阻器R_l和電壓表各一個，導(dǎo)線若干．其中電壓表量程符合測量要求，表盤上有刻度線，但沒有標明刻度值．請你設(shè)計實驗方案設(shè)法測出一個未知電阻R₂的阻值（要求只連接一次電路）．
（1）在方框內(nèi)畫出實驗電路圖：
（2）簡要說明實驗步驟并寫出計算未知電阻R₂的表達式：

Answer 1

分析：本題實驗器材中，沒有電流表，但是可以根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點，即電流處處相等，可以把滑動變阻器的電阻全部和未知電阻R₂串聯(lián)，雖然電壓表沒有標明刻度值，但量程符合測量要求，表盤上有刻度線，用電壓表的指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N₁表示未知電阻R₂的電壓，然后再將滑動變阻器的阻值為零，此時電壓表所測電壓應(yīng)為電源電壓，測出電壓表的指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N₂，結(jié)合串聯(lián)電路的電壓規(guī)律進行分析，可求出待測電阻R₂的電壓，然后利用歐姆定律可以求出電阻．

解答：答：（1）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點，即電流處處相等，可以把滑動變阻器調(diào)到阻值最大處，和未知電阻R₂串聯(lián)，讓一個電壓表測量R₂的電壓，設(shè)計的實驗電路圖如圖所示：

（2）步驟：雖然電壓表沒有標明刻度值，但量程符合測量要求，表盤上有刻度線且是均勻的，用電壓表的指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)表示未知電阻R₂的電壓；
①閉合開關(guān)，先把滑動變阻器的滑片滑到最左端，讀出電壓表指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N₁；
②閉合開關(guān)，再把滑動變阻器的滑片滑到最右端，讀出電壓表指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N₂；
（3）根據(jù)歐姆定律可知：R₂=

N2R1

N1-N2

Ω．

點評：對于這類實驗設(shè)計題目，要結(jié)合串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和歐姆定律進行分析．