题目内容
如图测未知电阻Rx的阻值:小亮所在的学习小组,在测定未知电阻Rx的实验中,手边只有一个未知电压的电源、一个阻值已知的定值电阻R0、一块电流表、4个开关、一个待测电阻Rx和若干导线,缺少一块电压表,学习小组研究决定,只用现有器材,在不拆卸电流表的条件下,设计出实验电路图.经小组成员共同努力,采取巧用开关的办法,设计出了能满足上述要求的实验电路图.
(1)请你根据这个电路图,写出实验步骤:
①________;
②________.
(2)被测电阻的表达式Rx=________.
(3)你对这个实验电路图的改进建议是 ________.
解:(1)①断开S1、S2、S4,闭合S3,测出R0中的电流I0; ②断开S1、S2、S3,闭合S4,测出Rx中的电流Ix.
(2)因为两电阻并联电压相等,则I0R0=IxRx?Rx=R0
(3)要让电流表测R0电流,只需闭合S3;要让电流表测Rx电流,只需闭合S4,所以在两次测量中,我们都是断开开关S1和S2,所以应去掉S1、S2.
故答案为 (1) ①断开S1、S2、S4,闭合S3,测出R0中的电流I0;②断开S1、S2、S3,闭合S4,测出Rx中的电流Ix
(2)R0;(3)去掉S1、S2.
分析:要利用电流表和一个已知阻值的电阻R0来测未知电阻Rx的阻值,我们可以将这两个电阻并联起来,因为并联电压相等.
只要用电流表分别测出R0的电流和Rx的电流,就可以根据电压U相等,得出电阻Rx的表达式.
只闭合S3,电流表测R0电流;只闭合S4,电流表测Rx电流.
点评:开关的闭合和断开可以改变电路的结构.解答本题的关键在于要想到利用并联电路电压相等这个特点,这样就巧妙的解决了没有电压表的问题了.
(2)因为两电阻并联电压相等,则I0R0=IxRx?Rx=R0
(3)要让电流表测R0电流,只需闭合S3;要让电流表测Rx电流,只需闭合S4,所以在两次测量中,我们都是断开开关S1和S2,所以应去掉S1、S2.
故答案为 (1) ①断开S1、S2、S4,闭合S3,测出R0中的电流I0;②断开S1、S2、S3,闭合S4,测出Rx中的电流Ix
(2)R0;(3)去掉S1、S2.
分析:要利用电流表和一个已知阻值的电阻R0来测未知电阻Rx的阻值,我们可以将这两个电阻并联起来,因为并联电压相等.
只要用电流表分别测出R0的电流和Rx的电流,就可以根据电压U相等,得出电阻Rx的表达式.
只闭合S3,电流表测R0电流;只闭合S4,电流表测Rx电流.
点评:开关的闭合和断开可以改变电路的结构.解答本题的关键在于要想到利用并联电路电压相等这个特点,这样就巧妙的解决了没有电压表的问题了.
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