Question

6．問(wèn)題解決-測(cè)量電阻
小雨看到一只滑動(dòng)變阻器的銘牌模糊不清，于是想測(cè)量該滑動(dòng)變阻器的最大電阻R_X．他找來(lái)以下器材：一個(gè)已知阻值為R₀的定值電阻、電壓未知的電源、量程合適的電壓表、待測(cè)滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）將所設(shè)計(jì)的電路圖畫(huà)在方框內(nèi)．（不許拆卸電壓表）
（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及R_x的表達(dá)式：①將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值為零處，記下電壓表的示數(shù)U；②將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處，記下電壓表的示數(shù)U′；R_X=$\frac{U-U′}{U′}{R}_{0}$．

Answer 1

分析 （1）把滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，作出電路圖．
（2）先測(cè)出電源電壓，然后測(cè)出滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，定值電阻兩端電壓，最后由歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答 解：（1）把滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端；作出實(shí)驗(yàn)原理圖，如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值為零處，記下電壓表的示數(shù)U；
②將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處，記下電壓表的示數(shù)U′；
③由①知電源電壓是U，由②知，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，
電路電流I=$\frac{U′}{{R}_{0}}$，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U′；
由I=$\frac{U}{R}$得，滑動(dòng)變阻器最大阻值R_X=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-U′}{\frac{U′}{{R}_{0}}}$=$\frac{U-U′}{U′}{R}_{0}$．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；
（2）①將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值為零處，記下電壓表的示數(shù)U； ②將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處，記下電壓表的示數(shù)U′；③R_X=$\frac{U-U′}{U′}{R}_{0}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了沒(méi)有電流表，只有電壓表時(shí)測(cè)電阻的方法，熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．