Question

【题目】物理实验课上，老师让同学们测一只阻值约为150Ω的未知电阻Rx，现有一个电压约为1.5V的电源、一个电压表（量程0~3V，分度值0.1V）、一个电流表（量程0~3A，分度值0.1A）、一个5Ω的定值电阻R1、一个最大阻值为100Ω的滑动变阻器R2、一个开关和若干导线。请你合理选用器材设计一个实验，精确测出未知电阻Rx的阻值。

要求：（1）在方框中画出你设计的实验电路图（电路不可重组）

（2）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤

（3）写出Rx的数学表达式（用已知量和测得量表示）

Answer 1

【答案】详见解析

【解析】

根据题中“老师让同学们测一只阻值约为150Ω的未知电阻Rx”可知，本题考查测量电阻的方法。伏安法测电阻，要求测出待测电阻两端电压和通过它的电流。

待测电阻两端电压可由电压表直接测出。通过待测电阻的电流可由电流表测出，而根据电源的电压和待测电阻的阻值，可求出通过待测电阻的电流，由计算值可知电流值是非常小的，小于电流表的分度值，因而测不出电流值。

但我们可以测出滑动变阻器在最小阻值和最大阻值处电压表的示数，根据电源电压不变，列出一个等式，从而求出电阻值；

方法一：

（1）电路图，如下图：

（2）实验步骤：

①按照电路图连接电路

②将滑片置于最左端，测出电源总电压U

③将滑片置于最右端，测出Rx两端电压Ux

（3）Rx表达式：

方法二：

（1）电路图：如下图：

（2）实验步骤：

①按照电路图连接电路

②将滑片置于最右端，测出电源总电压U

③将滑片置于最左端，测出Rx两端电压Ux

（3）Rx表达式：。