Question

小刚想用伏安法测量一个电阻的阻值，手边的器材有电源（电压未知），电压表，最大阻值R的滑动变阻器，开关一只，导线若干，却没有电流表，但爱动脑筋的小刚利用现有的器材把电路连接起来，如图所示不拆卸电路只通过移动滑动变阻器滑片的位置就测出了电阻Rx的阻值．
（1）写出小刚的实验步骤并用字母表示测量的物理量．
A______；B______
（2）写出电阻阻值的表达式，R_x=______．

Answer 1

【答案】分析：要测电阻R_x的阻值，根据欧姆定律应测出电压和电流，由电路图可知：没有电流表，所以应通过已知的定值电阻来间接得到R_x的电流值，所以待测电阻和滑动变阻器采取串联，先用电压表测出电源电压，然后在测出待测电阻和滑动变阻器串联时的待测电阻两端电压．由串联电路的特点和欧姆定律即可推出电阻阻值的表达式．
解答：解：（1）实验步骤：
步骤A、闭合开关S，调节滑片滑到左端时，读出电压表的示数为U₁．
步骤B、调节滑片滑到右端时，待测电阻和滑动变阻器串联，记下电压表的示数U₂．
（2）计算：
当滑片滑到左端时，电压表测量电源电压，则示数为U₁．
当调节滑片滑到右端时，待测电阻和滑动变阻器串联，电压表测量待测电阻两端的电压，示数为U₂，
根据串联电路的电压特点可知：
U=U₁-U₂，
所以，根据欧姆定律得：
I_X=I==，
R_X===．
故答案为：（1）闭合开关S，调节滑片滑到左端时，读出电压表的示数为U₁．步骤B、调节滑片滑到右端时，待测电阻和滑动变阻器串联，记下电压表的示数U₂．
（2）．
点评：本题考查了串联电路的电流特点及伏阻法测电阻．伏安法测电阻是最一般的测量方法，在没有电压表或没有电流表时，滑动变阻器的最大阻值知道时，也能测量被测电阻．
只有电流表，利用滑动变阻器的滑片滑到最大和最小时，根据电源电压相等，求得被测电阻．
只有电压表，利用滑动变阻器的滑片滑到最小时，获得电源电压．