Question

8．用如图所示电路图来测量未知电阻Rx的阻值，R_o阻值已知．
（1）将实验过程补充完整：
①对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处．  
②闭合开关，调节滑动变阻器读出电压表V₁、V₂的示数分别为U₀、U_X．
③断开开关，整理实验器材．
（2）用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻R_x=$\frac{{U}_{x}{R}_{0}}{{U}_{0}}$．
（3）写出本实验中滑动变阻器的作用：①保护电路②改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，行多次测量．

Answer 1

分析 （1）实验过程缺少电流表测量电流，而是利用定值电阻和电压表，测量定值电阻的电压求电流，来获得被测电阻的电流，又能测出被测电阻的电压，根据R=$\frac{U}{I}$求电阻．
（2）电路中滑动变阻器的作用：闭合开关前滑片处于最大阻值处，保护电路；移动滑片，改变连入电路电阻，改变被测电阻的电压和电流，完成多次测量．

解答 解：（1）在闭合开关前，应将变阻器滑片移至最大阻值处；
连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，测出定值电阻和被测电阻两端的电压U₀，U_X．
（2）串联电路电流相等，所以：$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$．
所以R_X=$\frac{{U}_{x}{R}_{0}}{{U}_{0}}$．
（3）闭合开关前，滑片处于最大阻值处，电路电阻最大，电流最小，对电路起保护作用．
定值电阻的阻值不变，不同电压下，阻值不变，为了减小误差，需要移动滑片，多次测量求平均值．
故答案为：（1）①阻值最大处；②电压表V₁、V₂的示数分别为U₀、U_X；（2）$\frac{{U}_{x}{R}_{0}}{{U}_{0}}$；（3）①保护电路；改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，行多次测量．

点评 伏安法测量电阻是最一般的方法，在缺少电流表时，采用被测电阻和已知定值电阻串联，获得相同电流；在缺少电压表时，采用被测电阻和已知定值电阻并联，获得相同电压，这三种方法都比较常见，都要掌握．