給定干電池一節(jié)、開關(guān)二個,電流表一只、定值電阻一個(已知其阻值)、導線若干,試設(shè)計一個電路圖,使其能按一定的步驟測定一個未知電阻的阻值請你設(shè)計實驗方案(用相應的字母表示各個測出的物理量)
(1)實驗思想;
(2)電路圖;
(3)實驗器材;
(4)實驗步驟;
(5)待測電阻Rx的表達式:Rx=______.
解:(1)測電阻阻值時,需要電壓和電流,故可以先將定值電阻與電流表串聯(lián)后再與待測電阻并聯(lián),由歐姆定律得出定值電阻上的電壓后,再將電流表與待測電阻串聯(lián),測出電壓不變的情況下待測電阻中的電流;
(2)電路如圖:
(3)由圖可知,需要的儀器有電源、開關(guān)2個,定值電阻、待測電阻、電流表及導線若干;
(4)實驗步驟為:①由原理圖連接實物圖;
②只閉合S
1,讀出電流表讀數(shù)I
1;
(3)將電流表折下與R
X串聯(lián),閉合S
1,S
2,讀出電流表示數(shù)I
2;
(4)斷開開關(guān),由歐姆定律求的R
X值.
(5)由歐姆定律可得,待測電阻上的電壓為:U=I
1R,
則待測電阻的阻值為:R
X=
=
.
故答案為:
.
分析:測未知電阻的阻值應采用伏安法,但本題中沒有電壓表,只給出了一個電流表和一定值電阻,故無法直接測出電壓.所以本題應考慮如何用定值電阻和電流表得出電壓值.
點評:本題為設(shè)計性實驗,故應明確題目中的要求,合理選用串并聯(lián)電路和題目中給出的儀表完成題目.