Question

【题目】现有一个电压约6V的电源，一个量程为0-3V的电压表，一个量程为0-0.6A的电流表，一个最大阻值为5Ω的滑动变阻器，开关及导线若干。请你设计一个实验，测量出一个约为10Ω的未知电阻的阻值（电路不可重组）。要求：

（1）画出实验电路图；

（2）定出主要实验步骤和需测量的物理量；

（3）写出待测电阻的数学表达式（用已知量的测量量来表示）。

Answer 1

【答案】（1）（2）见解析（3）

【解析】

根据题中“请你设计一个实验，测量出一个约为10Ω的未知电阻Rx的阻值”可知，本题考查电阻的测量，根据“伏安法”设计电路图，根据电源电压恒定列式求出未知电阻的阻值。

（1）根据“伏安法”测未知电阻的阻值，需要测量出其两端的电压和通过电阻的电流，因为电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，未知电阻Rx 的阻值约10Ω，若用电压表测未知电阻两端的电压，根据串联分压原理，电压表示数将超过量程，故将电压表并联在滑动变阻器两端，电路图如下：

（2）实验步骤：

①按照电路图连好电路，闭合开关，将滑片P移到某一位置，记下电流表的示数I1，读出电压表的示数U1；

②再移动滑片使电流表的示数减小为I2，读出电压表的示数U2；

（3）根据电源电压恒定，，

解得：。