Question

小明和小强利用给出的器材分别设计了测未知电阻R_X阻值的电路（电路图如图所示，甲图是小明设计的，乙图是小强设计的）．器材：已知电阻R、电流表（或电压表）、开关、电源（电压未知）未知电阻R_X、导线若干．
（1）请你判断：______设计的电路能测出未知电阻R_X的阻值．（不能重新连接电路，改变元件位置）
（2）根据你确定的结果，帮助小明（或小强）完成实验主要步骤，标明测量的物理量：
①按电路图连接电路．
②：______．
③：______．
④整理器材．
（3）测量结果的表达式：R_X=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据欧姆定律测电阻，需要测出电阻的电压与通过电阻的电流，分析电路图，找出符合要求的电路设计．
（2）实验步骤：根据电路图连接电路，测出流过已知电阻的电流，测出干路电流，整理实验器材，进行实验数据处理．
（3）由欧姆定律求出电阻两端电压，由并联电路特点求出待测电阻的电流，由欧姆定律求出待测电阻阻值．
解答：解：（1）由甲图可知，两电阻串联，电压表测待测电阻电压，由该电路测不出（求不出）通过待测电阻的电流，因此该电路不符合要求；由图乙可知，开关S闭合，S₁断开时，电流表测出通过已知电阻的电流，由欧姆定律可以求出电阻两端电压，即电源电压；开关S与S₁都闭合时，电流表测出干路电流，由并联电路特点可以求出通过待测电阻的电流，由此可见，该电路能测出待测电阻的电压与电流，然后由欧姆定律可以求出待测电阻阻值，符合题意，因此应选图乙，即小强设计的电路图．
（2）实验步骤：
①按电路图连接电路．
②闭合S断开S₁，电流表示数为I．
③闭合S、S₁，电流表示数为I．
（3）电源电压U=IR，通过R_X的电流I_X=I-I，
电阻R_X===；
故答案为：（1）小强；（2）②闭合S断开S₁，电流表示数为I．
③闭合S、S₁，电流表示数为I．
（3）．
点评：本题考查了实验电路的选择、补充完善实验步骤、求待测电阻阻值等问题，本题有一定的难度，知道实验原理是正确选择实验电路的关键．