Question

某同学欲用下列器材测量一电阻丝的电阻R_x：电源E、电流表、电压表各一只、滑动变阻器R、电阻箱R_p、开关、导线若干．他设计的电路图如图（a）所示．
（1）请按电路图在实物图（b）上连线（要求闭合S₁前，滑动变阻器的滑动触头P处于正确的位置）；
（2）考虑到电流表、电压表是非理想电表，他进行了如下的实验步骤，请补充完整：先闭合S₁，断开S₂，调节R和R_P，使电流表和电压表指针均有合适偏转，记下此时两表示数分别为I₁、U₁；保持

 

的阻值不变，再闭合S₂，记下电流表和电压表示数分别为I₂、U₂．
（3）写出被测电阻R_x的表达式：R_x=

 

（用I₁、U₁、I₂、U₂表示）．
（4）此实验中电流表、电压表是非理想电表，被测电阻的测量值

 

真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）．
（5）用图（a）电路

 

测出电压表的内阻（填“不能”或“能”）．

Answer 1

分析：该实验中，有效的克服了由于电压表的分流造成的误差，根据第一次测量读数可以计算出R_p电压表并联的阻值为R1=

U1

I1

，根据第二读数可以求出R_p、电压表、R_x的并联值为R2=

U2

I2

，由此根据并联电路知识可以求出R的电阻R_x以及电压表的内阻大小．

解答：解：①实物图连线如图所示．

②在两次测量中，要把滑动变阻器当做定值电阻使用，使用要保持R_P不变；
③根据第一次测量读数可以计算出R_p电压表并联的阻值为：
R1=

U1

I1

     ①
根据第二读数可以求出R_p、电压表、R_x的并联值为：
R2=

U2

I2

    ②
根据并联电路特点为：R2=

R1Rx

R1+Rx

   ③
联立①②③解得：Rx=

U1U2

U1I2-U2I1

④该实验中，有效的克服了由于电压表的分流造成的系统误差，因此被测电阻的阻值等于真实值．
⑤根据电路的并联知识同理可以求出电压表的内阻．
故答案为：（1）实物图连线如右图所示．
（2）R_p                       
（3）

U1U2

U1I2-U2I1

               
（4）等于                      
（5）能

点评：无论是电学实验还是力学实验，明确实验原理都是解答实验问题的关键，同时要熟练应用所学基础物理知识解答实验问题．