题目内容
为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。从中选择器材按下述要求完成实验。
(1)将所设计的电路图画在方框内;
(2)写出实验步骤;
(3)利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式:Rx= 。
(1)将所设计的电路图画在方框内;
(2)写出实验步骤;
(3)利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式:Rx= 。
方法一:(1)电路图如图:
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1。
③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2。
④根据所测数据计算得出Rx的阻值。
(3)
方法二:(1)电路图如图
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1。
③闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I2。
④根据所测数据计算得出Rx的阻值。
(3)
评分标准:本题共8分,其中(1)3分、(2)3分、(3)2分。其它方案只要合理、可行均可得分
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1。
③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2。
④根据所测数据计算得出Rx的阻值。
(3)
方法二:(1)电路图如图
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1。
③闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I2。
④根据所测数据计算得出Rx的阻值。
(3)
评分标准:本题共8分,其中(1)3分、(2)3分、(3)2分。其它方案只要合理、可行均可得分
分析:方法一:由于题中只给出了电流表,无电压表,故能够测出电路中的电流,但无法直接测出未知电阻的两端电压,这时我们想到一种转换的方法,想办法将未知电阻的两端电压与已知电阻的两端电压相等,如果我们再测出已知电阻的两端电压后,也就得出了未知电阻的两端电压,让两个电压相等的电路是并联,故需要将两个电阻并联起来;用电流表分别测出并联电路的两个支路的电流,再利用已知阻值的电阻计算出它们的两端电压,再求出未知电阻的大小。
。
当然,操作时也可以让电流表测干路电流,这时对应未知电阻的表达式就不同了。
方法二:如果让这两个电阻串联,将开关并联在其中一个电阻的两端,则通过这个开关的断开与闭合就会形成两个不同的电路,但这两个电路的电压却都是电源电压,是不变的,故利用这个关系我们可以列出一个方程来,从而把未知电阻的阻值解出来。
U=I1R0=I2(Rx+R0),解之得。
操作时也可以让开关并联在已知电阻R0上,当然这时的表达式也就有所不同,大家可以试着推导一下。
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