Question

12．小明利用图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻．

（1）请你根据电路图用笔划线代替导线，将图乙中的实物装置图连接完整．
（2）若实验室只提供量程较小的电流表，小明设想将电流表与一个电阻箱R′（能读出值的变阻器）并联，如图丙所示，老师肯定了他的想法，并指出电流表的内阻R₀，可以看成一个小电阻．为保护电路，在接入电路前，电阻箱的阻值应该调小（选填“大”或“小”）．
（3）小明又想测某未知电阻R_x的阻值，设计了如图丁所示电路（R₀为已知阻值的定阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出R_x的表达式．
实验步骤：A、按照设计的电路图连接电路
         B、断开S₂，闭合S₁记录电流表示数为I₁
         C、断开S₁，闭合S₂记录电流表示数为I₂
表达式：R_x=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$（用已知和测量的物理量的符号表示）

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图．
（2）根据并分流的特点来分析．因为并联电路的电压相同，电阻越小，通过的电流越大．
（3）在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式R=$\frac{U}{I}$计算出其电阻

解答 解：（1）根据电路图连接实物电路，实物电路图如图所示：

（2）电阻箱与电流表并联，可以分得部分电流，根据公式根据I=$\frac{U}{R}$得，并联电路两端的电压相等，电阻箱的电阻越小，分得的电流会越多．所以开始为保护电流表，应将电阻箱的阻值调到最小．
（3）实验步骤：
A、按照设计的电路图连接电路；
B、断开S₂，闭合S₁记录电流表示数为I₁；
C、断开S₁，闭合S₂记录电流表示数为I₂．
由图示电路图可知，断开S₂，闭合S₁时，只有定值电阻接入电路，由I=$\frac{U}{R}$可知，电源电压：U=I₁R₀，
由图示电路图可知，断开S₁时，闭合S₂时只有待测电阻接入电路，由I=$\frac{U}{R}$可知，待测电阻阻值：
R_x=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．
故答案为：（1）如图所示；（2）小；（3）断开S₁，闭合S₂记录电流表示数为I₂；$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．

点评 本题考查了连接实物电路图、并联电路特点与欧姆定律的应用、求电阻阻值；连接实物电路图时要注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱；分析清楚图丁所示电路图、知道实验原理、应用欧姆定律即可正确求出电阻阻值．