Question

13． 小明想利用一塊電壓表和已知的電阻R₀測(cè)量電阻R_x的阻值．小明選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示．
（1）請(qǐng)你在圖中只添加一根導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）請(qǐng)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：
①斷開(kāi)S₁、S₂、S₃，按如圖連接好電路后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至最左端；
②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至合適阻值，斷開(kāi)S₃，閉合S₁、S₂，將此事電壓表的示數(shù)U₁記錄在表格中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁；
③保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₃，將此時(shí)電壓表的示數(shù)U₂記錄在表格中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁．
（3）請(qǐng)你用U₁、U₂和R₀表示出R_x=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$．

Answer 1

分析 測(cè)電阻阻值需要測(cè)出電阻兩端電壓與通過(guò)電阻電流，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析答題．

解答 解：
（1）電路連接如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至合適阻值，斷開(kāi)S₃，閉合S₁、S₂，電壓表測(cè)R_x兩端電壓，示數(shù)U₁，；
③保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₃，電壓表測(cè)R_x和R₀的總電壓，示數(shù)U₂．
（3）計(jì)算R_x的阻值：
由圖R_x、R₀和變阻器串聯(lián)，所以在（2）中②③中電流相等，
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$，
則有：$\frac{{U}_{1}}{{R}_{x}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{x}+{R}_{0}}$，
解得：R_x=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；
（2）③S₂；S₁、S₃；
（3）$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生識(shí)別電路和設(shè)計(jì)電路的能力，會(huì)根據(jù)要求連接實(shí)物電路，并會(huì)熟練應(yīng)用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律是解決本題的關(guān)鍵．