Question

5．在測(cè)量定值電阻R_x阻值的實(shí)驗(yàn)中：
（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表不能使用了，于是小明將滑動(dòng)變阻器（規(guī)格為0～R_m）調(diào)到最大值作為定值電阻來使用，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測(cè)量R_x的阻值．測(cè)量時(shí)，只閉合S₁電流表示數(shù)為I₁，只閉合S₂電流表示數(shù)為I₂，則電源電壓為I₂R_m，電阻R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{m}}{{I}_{1}}$（用I₁、I₂和R_m表示）．

（2）因圖丙不能測(cè)量多組數(shù)據(jù)，于是小明又向老師借了一只定值電阻R₀（R₀阻值已知），設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，重復(fù)（2）中的測(cè)量步驟和計(jì)算方法，并多次測(cè)量求出了電阻R_x的阻值．小明得出的R_x阻值是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，理由是：因?yàn)镽_x與R₀在兩種不同的狀態(tài)下電壓不一定相同．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律及并聯(lián)電路的電壓關(guān)系進(jìn)行分析；
（2）串聯(lián)電路的電阻在電路中起分擔(dān)電壓的作用，電阻不同，分擔(dān)的電壓不同；當(dāng)只閉合S₁時(shí)，R_X 與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，只閉合S₂時(shí)，R_m與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，滑片位置不變，R_m與R_X不一定相等，分擔(dān)的電壓不一定相同．

解答 解：
（1）由圖甲可知，
只閉合S₂電流表示數(shù)為I₂，由I=$\frac{U}{R}$，可得U=U_m=I₂R_m，
只閉合S₁電流表示數(shù)為I₁，U=U_x，
所以，U=U_x=U_m=I₂R_m；
由I=$\frac{U}{R}$得，
R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{I}_{2}{R}_{m}}{{I}_{1}}$．
（2）只閉合S₁和只閉合S₂，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻相同，R_X與R₀的阻值不一定相同，在串聯(lián)電路中分擔(dān)的電壓不一定相同，所以不能根據(jù)電壓相等列等式求解．
答：（1）I₂R_m；$\frac{{I}_{2}{R}_{m}}{{I}_{1}}$；（2）錯(cuò)誤；因?yàn)镽_x與R₀在兩種不同的狀態(tài)下電壓不一定相同．

點(diǎn)評(píng) 此題是特殊方法測(cè)電阻探究實(shí)驗(yàn)，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)時(shí)能不能進(jìn)行多次測(cè)量關(guān)鍵是看定值電阻和待測(cè)電阻兩端的電壓是否相等．