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(2001?北京)如图所示,(甲)是一单刀双掷开关的实物图,它的符号如图(乙)所示.图(丙)是单刀双掷开关对电路控制作用的一个实例,当S与“1”接触时,灯泡L1发光,当S与“2”接触时,灯泡L2发光.
现有如下器材:一个电源(两极间电压保持不变,但电压数值未知),一个电阻箱(用R0表示),一个待测电阻(用RX表示),一个电压表(最大量程大于电源两极间电压),一个单刀双掷开关,导线若干.
(1)根据以上所给器材,有虚线框内设计一个能测量并计算出待测电阻RX的规范电路图(连接好后在实验过程中不能拆卸).
(2)写出测量的操作步骤及所测量的物理量.
(3)写出用测量量计算RX的表达式:
RX=
U-U0
U0
R0
RX=
U-U0
U0
R0
分析:(1)由伏安法测电阻的原理可知,需要求得待测电阻两端的电压及通过待测电阻的电流;因实验器材中没有电流表,故可以利用串联电路的电流规律得出通过待测电阻的电流;
(2)实验中需要测出待测电阻的电压及与之串联的定值电阻两端的电压,则可知实验步骤;
(3)由电压表测出待测电阻两端的电压,由欧姆定律求得通过电路的电流,再利用欧姆定律可得出电阻的表达式.
解答:解:(1)电阻箱R0和待测电阻RX串联,电压表的位置如下图所示:

(2)步骤:a、S接1时测出电源两极间电压U;
b、S接2时测出R0两端电压U0
(3)由欧姆定律可求得电路中电流I=
U0
R0

则RX=
U-U0
U0
R0
点评:解决此类问题主要是利用串联电路的电流相等,串联分压的特点进行分析求解.
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