Question

为了测量电阻R_x的电阻值，小明选择了一块已经调好的电流表，一个电阻值已知的定值电阻R₀，一个符合要求的电源，以及两个开关S₁和S₂．他首先根据电路图连接好了如图所示的电路，但是没有连接完整．请你补充一条线，将电路连接完整．连接好电路后，进行下面的操作，请帮助小明完成这个实验．
（1）闭合开关S₁和S₂，读出电流表示数为I₁；
（2）______，读出电流表的示数为I₂．
（3）用R₀、I₁和I₂表达写出电阻R_X的表达式为：R_X=______．

Answer 1

解：（1）由实验目的及试验电路图可知：S₂的作用是控制R₀，
因此需要把S₂并联在R₀的两端，电路如图所示．
（2）由实验目的、实验步骤可知：实验需要测量R_X、R₀都接入电路时，电路中的电流，
所以试验步骤为：闭合开关S₁，断开开关S₂．
（3）设电源电压为U，由欧姆定律，得：S₁、S₂都闭合时：U=I₁R_X ①；
S₁闭合，S₂断开时：U=I₂（R_X+R₀）； 把①式代入②式解得：R_X=，
答：（1）电路如图示．（2）闭合开关S₁，断开开关S₂．（3）R_X=．

分析：1、由实验目的及实验步骤可知，在实验中我们需要测量R_X单独接入电路时的电路电流，因此S₂的作用是控制R₀接入或不接入电路，因此需要把S₂与R₀并联．
2、根据实验步骤知：需要测量R_X、R₀都接入电路时的电流，因此需要：闭合开关S₁，断开开关S₂．
3、根据实验数据，由欧姆定律列方程，解方程可求出R_X的表达式．
点评：这是一道开放性的实验题，应根据实验目的、实验原理，设计好实验步骤，确定需要测量的量，然后答题．本题要求学生有较强的能力，是一道难题．