Question

3．用如图所示的电路来测量未知电阻R_X的阻值，R₀阻值已知．
（1）完成实验过程：
a．对照电路图连接电路时，开关应断开，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大．
b．闭合开关，移动滑片，记下电压表V₁和V₂的示数分别是U₁和U₂
c．断开开关，整理器材．
（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=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$．
（3）为减少实验误差，你认为还应怎么做：移动滑片获得多组数据，多次计算结果求平均值．

Answer 1

分析 （1）为保护电路，连接电路时，开关应断开，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处．
（2）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．
（3）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）为保护电路，连接电路时，开关应断开，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处．
（2）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U₁，U₂．
串联电路电流相等，所以：$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{x}}$；所以R_X=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$．
（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）断开；阻值最大；（2）$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$；（3）移动滑片获得多组数据，多次计算结果求平均值．

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．