Question

12．某同學(xué)用下列器材測量電阻絲的電阻R_x：電源E，適當(dāng)量程的電流表、電壓表各一只（電流表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻不是無限大），滑動(dòng)變阻器R、R_P，開關(guān)S₁、S₂，導(dǎo)線若干．他設(shè)計(jì)的電路圖如圖a所示，有效地消除了因電壓表和電流表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．先閉合S₁，斷開S₂，調(diào)節(jié)R和R_P，使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I₁，U₁；
B．再閉合S₂，調(diào)節(jié)R_P，記下電流表和電壓表示數(shù)為I₂、U₂．

（1）請你幫他按電路圖在實(shí)物圖b上連線；
（2）指出上述步驟B中錯(cuò)誤的做法并進(jìn)行改正應(yīng)該保持R_P不變，測出電流表和電壓表的讀數(shù)為I₂、U₂，寫出用測量數(shù)據(jù)表示被測電阻R_x的表達(dá)式$\frac{{U}_{1}{U}_{2}}{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖，結(jié)合量程及電表極性，即可求解；
（2）根據(jù)歐姆定律，結(jié)合并聯(lián)電阻公式，并依據(jù)題意：即先閉合S₁，斷開S₂與閉合S₂，兩種情況，即可求解．

解答 解：（1）由電路圖，連接實(shí)物圖，如下圖所示：
（2）A．先閉合S₁，斷開S₂，調(diào)節(jié)R和R_P，使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I₁，U₁；
B．閉合S₂，保持R_P不變，記下電流表和電壓表示數(shù)為I₂、U₂．
當(dāng)先閉合S₁，斷開S₂，根據(jù)歐姆定律，則有：R_P=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$；
當(dāng)閉合S₂，則有：$\frac{{R}_{P}{R}_{x}}{{R}_{P}+{R}_{x}}=\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$
聯(lián)立上式，解得：R_x=$\frac{{U}_{1}{U}_{2}}{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}$
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）應(yīng)該保持R_P不變，測出電流表和電壓表的讀數(shù)為I₂、U₂；$\frac{{U}_{1}{U}_{2}}{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}$

點(diǎn)評 考查由電路圖連接實(shí)物圖，掌握量程選取，及正負(fù)極的確定，理解歐姆定律的應(yīng)用，注意并聯(lián)電阻的計(jì)算．