Question

小王同学现有如下器材：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），二个开关，导线若干，他用这些器材测R_x的阻值，方法如下：
（a）按图16的电路图连接好实物；
    
（b）只将S₁闭合时，测出R₀两端的电压为U₀，则I_x=I₀=U₀/R₀；
(c) 只将S₂闭合时，测出R_x两端的电压为U_x，则R_x=U_xR₀/U₀；
（1）请你根据电路图分析小王的实验步骤，说出他的实验方法
         （对/不对），理由是                         。
（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S₁闭合时，读出电压表的示数为U₁；
(b)只将S₂闭合时，读出电压表的示数为U₂，则R_x=         。

Answer 1

略

（1）分析电路图，若闭合S₁时，电流是从电压表的正接线柱流入，则当闭合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；
（2）使用原有器材重新设计实验，电路图如图所示，则：
图1中：电压表示数U₁为R₀两端的电压，U₂为串联电路的总电压；
∴U_x=U₂-U₁，I_x=I₀=U/R，∴R_x=U/I=．
图2中：电压表示数U₁为R_x两端的电压，U₂为串联电路的总电压；
∴U₀=U₂-U₁，I_x=I₀=U/R=∴R_x=U/I=．