有一个阻值看不清的电阻器R1,我们要测出它的阻值.但手边只有一个电源、一个电流表、一个开关、一个已知阻值的电阻器R2和几根导线.请你画出电路图并说出测量R1阻值的方法和表达式.
解:方法一:让定值电阻与待测电阻并联,电路图如图1所示,
①将电流表与R
1串联,闭合开关S,记下电流表的示数I
1;
②断开开关,将电流表与R
2串联,然后闭合开关S,记下电流表的示数I
2,
③电源电压不变,所以有U
1=U
2,即I
1R
1=I
2R
2,故R
1=
;
方法二:两电阻串联,开关与待测电阻并联,电路连接如图2所示,
①闭合开关S,记下电流表的示数I;
②断开开关S,记下电流表的示数I′;
③电源电压不变,则IR
2=I′(R
1+R
2),
故R
1=
;
方法三:电路连接如图3所示,闭合开关S,
记下电流表示数I,则I为电路中总电流,断开开
关S,记下电流表示数I
2,则I
2为通过电阻R
2的电
流,据并联电路的特点I
1=I-I
2,因两
电阻并联,所以有I
1R
1=I
2R
2即(I-I
1)R
1=I
2R
2,
故R
1=
.
故答案为:如上所述.
分析:求电阻阻值的原理是欧姆定律,需要求出电阻两端的电压与流过电阻的电流,然后由欧姆定律求出电阻的阻值,据此设计实验电路、确定需要测的、求出电阻值.
点评:本题是一道实验设计题,有一定的难度,知道测电路电阻的原理:欧姆定律,熟练应用串并联电路的特点、欧姆定律即可解题.