Question

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E₁发光，当S与“2”接触时，灯泡E₂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R_X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R_X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R_X的表达式：________．

Answer 1

解：（1）电阻箱R₀和待测电阻R_X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=；
则R_X=．
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．
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．