Question

设计实验测未知电阻的阻值：
所给器材：电源（电压未知）、开关、一个电压表、最大阻值为R的滑动变阻器、导线若干、未知电阻R_X（要求：电压表连接的位置不能改变，画出实验电路图，写出实验步骤和表达式）
实验步骤：
（1）______．
（2）______．
数学表达式：______．

Answer 1

【答案】分析：没有电流表，利用已知电阻和被测电阻串联时电流相等的特点可得电流值．
被测电阻和已知最大阻值的滑动变阻器串联，电压表与被测电阻并联，滑动变阻器阻值为0时，测电源电压．
滑动变阻器为最大值时，电压表测被测电阻电压，根据串联电路电压特点，求滑动变阻器电压，求滑动变阻器电流，即知被测电阻电流．
根据R=计算电阻．
开关串联在电路中控制电路．
解答：解：被测电阻与滑动变阻器串联，电压表与被测电阻并联，开关串联在电路中，如图．

实验步骤：
（1）把滑片P移至最右端测出R_x两端电压U₁．
（2）把滑片P移至最左端测出R_x两端电压U₂，即电源电压．把滑片P移至最左端时，滑动变阻器连入电路中的阻值为0，测R_x两端电压U₂为电源电压．
把滑片P移至最右端时，滑动变阻器连入电路中的阻值为R，测R_x两端电压为U₁，此时R_x中的电流为I_x=I_R=，
所以，R_X===．
故答案为：（1）如图；
（2）实验步骤：①先把滑片P移至最右端测出R_x两端电压U₁．
②把滑片P移至最左端测出R_x两端电压U₂，即电源电压．
（3）R_X=．
点评：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，组成并联电路，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，组成串联电路，利用滑动变阻器的滑片滑到最小时，获得电源电压．当滑到最大时，根据串联电路电流相等列出等式求得被测电阻．