Question

（2012?安庆二模）查子威同学现有如下器材：一个电源（电压保持不变但数值未知），一个定值电阻R₀，一个待测电阻R_x，一个电压表（最大量程大于电源电压），三个开关，导线若干，他用这些器材测R_x的阻值．
实验方案如下：
（a）按电路图连接好实物；
（b）只将S、S₁闭合时，测出R₀两端的电压为U₀，则I_x=I₀=

U0

R0

；
（c） 只将S、S₂闭合时，测出R_x两端的电压为U_x，则R_x=

UXR0

U0

；
（1）请你根据电路图分析查子威同学的实验方案，写出他的实验过程中会出现的问题：

会出现电压表正负接线柱接反

．
（2）按照下列实验步骤，使用原有器材重新设计实验，请把你的电路图画在方框内，并写出实验结果．
（a）只将S、S₁闭合时，读出电压表的示数为U₁；
（b）只将S、S₂闭合时，读出电压表的示数为U₂，则R_x=

U2-U1

U1

R0

．

Answer 1

分析：（1）分析电路图，当闭合开关S₁时，若电压表的正负接线柱正确，则当闭合开关S₂时，电压表的正负接线柱就接反了；
（2）利用两个开关S与S₁或S与S₂闭合时，将电压表先与R₀（或与R_x）并联，测量一个电阻的电压，然后再测量它们串联后的总电压，然后利用欧姆定律和串联电路的分压关系写出实验结果．

解答：解：（1）由电路图可知，若闭合S与S₁时，电流是从电压表的正接线柱流入，
则当闭合S与S₂时，电压表的正负接线柱接反了；所以他的实验方法不对，
原因是电压表的“+”“-”接线柱不能满足要求；
故答案为：会出现电压表正负接线柱接反．
（2）使用原有器材重新设计实验，电路图如右图所示，则：
电压表示数U₁为R₀两端的电压，U₂为串联电路的总电压；
∴Ux=U₂-U₁，Ix=I₀=

U1

R0

，
∴Rx=

UX

IX

=

U2-U1

U1 R0

=

U2-U1

U1

R0．
故答案为：电路图如图所示；

U2-U1

U1

R0．

点评：本题考查了电压表的使用、串联电路的分压关系、欧姆定律．涉及到电路动态分析、电路图设计、实验结果的推导，属于难题．