Question

（2005?南寧）在“用電壓表和電流表測電阻的實驗”中，

（1）實驗的原理是：

R=

U

I

（或歐姆定律）

．
（2）如圖1是某次用電壓表和電流表測量小燈泡電阻的實物圖，請用筆畫線代替導線，按照實驗的要求完成電路的連線．（要求：滑動變阻器滑片向右移時電流表示數變大）
（3）若用其它的方法測量電阻，老師提供了下列器材：電壓恒定的電源一個（電壓未知），定值電阻R₀一個（阻值已知），待測電阻R_x一個，滑動變阻器一個，量程合適的電流表（或電壓表）一個，單刀開關兩個，導線若干．請在給出的器材中選用一些進行組合，完成實驗．
要求：
①在虛線框內畫出實驗電路圖．
②寫出實驗的主要步驟．
③寫出R_x的表達式．
示例：
實驗電路圖：（如圖2）
實驗步驟：①將電流表與R₀串聯(lián)，測出通過R₀的電流，記為I₁．
②將電流表換為與R_x串聯(lián)，測出通過R_x的電流，記為I₂．
Rx的表達式：R_x=

I1R0

I2

．
實驗步驟：R_x=

U2R0

U1

．

Answer 1

分析：（1）測電阻實驗中，用電壓表測電壓U，用電流表測電流I，利用歐姆定律求出電阻．
（2）重點是連接滑動變阻器，應注意所選擇的接線柱符合“滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數變大”這一要求．
（3）①由伏安法測電阻的原理可知，需要求得待測電阻兩端的電壓及通過待測電阻的電流；因實驗器材中沒有電流表，故可以利用串聯(lián)電路的電流規(guī)律得出通過待測電阻的電流；
②實驗中需要測出待測電阻的電壓及與之串聯(lián)的定值電阻兩端的電壓，則可知實驗步驟；
③由電壓表測出待測電阻兩端的電壓，由歐姆定律求得通過電路的電流，則由歐姆定律可得出電阻的表達式．

解答：解：（1）電壓表和電流表測電阻的原理是歐姆定律，實驗中的電壓表是伏特表，電流表是安培表，利用伏特表、安培表測電阻的方法是伏安法．
故答案為：R=

U

I

（或歐姆定律）．
（2）要求滑動變阻器的滑片向右移時電流表示數變大，也就是滑片向右移時接入電路的電阻變小，所以滑動變阻器的接線柱可以選擇BC或BD．連接方法如圖所示：
故答案為：

（3）①將待測電阻與已知電阻串聯(lián)，電壓表分別并聯(lián)在R_X及R₀兩端，故答案如圖所示：

②實驗步驟：
a、按照電路圖連接好電路，閉合開關，先用電壓表測出R₀兩端電壓為U₁；
b、斷開開關S，把電壓表改接到R_x兩端，閉合開關，記下電壓表的示數為U₂．
③由歐姆定律可求得電路中電流I=

U1

R0

；
∴待測電阻R_X=

U2

I

=

U2R0

U1

．
故答案為：

U2R0

U1

．

點評：伏安法測電阻是初中物理最常用的測電阻的方法，實驗中電壓表、電流表及滑動變阻器的連接非常關鍵．如果測量的是燈絲的電阻，其阻值還會隨著溫度的升高而增大，應引起我們的注意．