Question

用一只电压表（无电流表）测量电阻R_x阻值的实验
【方案一】
器材：一只电压表、一个已知最大阻值为R₀的滑动变阻器，电源、开关和导线若干．
实验步骤：
步骤一：请你在答题卡的虚线框中画出实验时所需的电路图；
步骤二：将滑动变阻器调到阻值最大时，闭合开关，读出电压表的示数U₁；
步骤三：再将滑动变阻器________时，读出电压表的示数U₂．
步骤四：根据已知量和实验所测得的物理量，写出R_x的表达式________（用符号表示）．
【方案二】
器材：一只电压表，一个阻值为R₀的定值电阻、电源、开关和导线若干．
实验要求：
请你在答题卡的虚线框中画出你设计的实验电路图．
评估交流：
（1）从实验操作角度看，以上两个方案中，方案________（一/二）更好．
（2）好在________（只要求写出一条）．

Answer 1

解：方案一、待测电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在R_x的两端，如图一所示：
当滑动变阻器调到阻值最大时，电压表测R_x两端的电压U₁；
当再将滑动变阻器调到阻值为0时，电压表测电源的电压U₂；
∵串联电路中总电压等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器两端的电压U₀=U₂-U₁，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴=，即=，
解得：R_x=R₀．
方案二、两电阻串联，电压表并联在R_x的两端；如图二所示：
电压表并联在R_x的两端时测出其两端的电压，然后并联在R₀两端测出其两端的电压，根据欧姆定律分别求出电路中的电流、定值电阻的阻值R_x=R₀，

评估交流：方案一中在测量电压时无需拆接电路，测量电压更方便．
故答案为：
故答案为：
方案一、调到阻值为0；R_x=R₀；
方案二、（1）一；（2）测量电压时无需拆接电路，测量电压更方便（合理即可）．
分析：（1）根据题目中所给的实验器材，只有电压表没有电流表，但有已知最大阻值的滑动变阻器，这样就可以让待测电阻与滑动变阻器串联，根据滑动变阻器的位置时电压表的数值，结合串联电路的特点和欧姆定律进行求解．
（2）根据题目中所给的实验器材，只有电压表没有电流表，但有定值电阻，这样就可以让待测电阻与定值电阻串联，根据串联电路的电流相等，就可以知道通过待测电阻的电流，让电压表先后测出总电压和待测电阻的电压，结合欧姆定律进行求解．
点评：本题考查了测量定值电阻阻值得实验，在有电压表、无电流表时，应根据串联电路的特点进行设计电路．