Question

16．实验操作台上有如下器材，电源、已知电阻R₀、待测电阻R_X、一只电压表、导线若干、单刀单掷开关若干个，请用这些器材测出R_X的值．（不允许折电路）
（1）画出电路图．
（2）实验步骤．
（3）待电阻表达式：R_X=$\frac{U-{U}_{1}}{{U}_{1}}$•R₀．

Answer 1

分析 （1）由伏安法测电阻的原理可知，需要求得待测电阻两端的电压及通过待测电阻的电流；因实验器材中没有电流表，故可以利用串联电路的电流规律得出通过待测电阻的电流；
（2）实验中需要测出待测电阻的电压及与之串联的定值电阻两端的电压，则可知实验步骤；
（3）由电压表测出待测电阻两端的电压，由欧姆定律求得通过电路的电流，则由欧姆定律可得出电阻的表达式．

解答 解：（1）将待测电阻与已知电阻串联，电压表并联在R₀两端，如图所示：
（2）a、按照电路图连接好电路，闭合开关S，先用电压表测出R₀两端电压为U₁；
b、用电源电压减去R₀两端电压为U₁即为为R_X两端的电压U₂．
由欧姆定律可求得电路中电流I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$；
（3）待测电阻R_X=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{U-{U}_{1}}{\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}}$=$\frac{U-{U}_{1}}{{U}_{1}}$•R₀．
故答案为：（1）见上图；（2）同上；（3）$\frac{U-{U}_{1}}{{U}_{1}}$•R₀．

点评 本题考查电路图的设计及实验数据的分析与计算，对学生要求较高，在平时学习时要注意多进行发散性思维的训练．