Question

【題目】同學(xué)們要測(cè)量電阻Rx的阻值（其阻值約為1kΩ），實(shí)驗(yàn)室能提供的器材有：電壓保持不變的電源（約為9V），滑動(dòng)變阻器R（100Ω 2A），電流表（量程為0～0.6A，分度值為0.02A）、電壓表（量程為0～3V，分度值為0.1V）各一塊，開(kāi)關(guān)S1、S2 兩只，導(dǎo)線若干．請(qǐng)你用上述器材設(shè)計(jì)方案測(cè)出未知電阻RX的阻值．要求：
（1）在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（在一個(gè)電路中完成測(cè)量，不許重組電路）；
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）寫出計(jì)算RX的表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量來(lái)表示）．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）a、將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大值；

b、閉合S1，S2，測(cè)得電流I；

c、斷開(kāi)S2，用電壓表測(cè)出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U．

（3）解：當(dāng)S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，Rx被短路，只有R接入電路，則電源電壓為：U總=IR；

當(dāng)S1閉合時(shí)，S2斷開(kāi)時(shí)，R、Rx串聯(lián)接入電路，根據(jù)串聯(lián)分壓的原理知：

干路電流 I= = ，即： = ，解得：

Rx= ﹣R（R為滑動(dòng)變阻器的最大值100Ω）（其他方法只要符合題意即可）．

【解析】用一個(gè)開(kāi)關(guān)與Rx并聯(lián)，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，利用U=IR求出電源電壓；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，用電壓表測(cè)出滑阻R兩端的電壓，由于R、Rx的阻值比值為1：10，因此R兩端分得的電壓為 ×9V＞0.1V，可以準(zhǔn)確測(cè)出．所以根據(jù)串聯(lián)分壓原理，即可確定出Rx的表達(dá)式．