Question

14．某同學(xué)用下列器材測量一電阻絲的電阻Rx：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），滑動變阻器R、R_P，開關(guān)S₁、S₂，導(dǎo)線若干．他設(shè)計如圖（a）所示的電路測量電阻R_x的值，并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．
實驗步驟如下：
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．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物圖（b）上連線；
（2）指出上述步驟B中錯誤的做法并進行改正應(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，連接實物圖，如下圖所示：

（2）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；
設(shè)電壓表內(nèi)阻為R_v，則$\frac{{I}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{1}{{R}_{P}}$+$\frac{1}{{R}_{V}}$
再保持R_P不變，閉合S₂，記下電流表和電壓表示數(shù)為I₂、U₂，則 $\frac{{I}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{1}{{R}_{P}}$+$\frac{1}{{R}_{V}}$+$\frac{1}{{R}_{X}}$
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；$\frac{{U}_{1}{U}_{2}}{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}$．

點評 考查由電路圖連接實物圖，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)電阻的計算．