Question

4．在實驗中，用伏安法測定某個未知定值電阻R_x的阻值．
（1）如圖1是伏安法測電阻所需的元件，請將下面實物圖中連線補充完整．

（2）圖1中的實驗裝置（不增加或減少器材，不改變連接方式）還能完成探究電流與電壓的關(guān)系和測量（定值電阻）的電功率兩個實驗．
（3）若現(xiàn)在只有一個不知電壓的電源、一個電壓表、一個定值電阻R₀、一個未知電阻R_x、一個開關(guān)和若干導(dǎo)線．請你根據(jù)所給器材，設(shè)計一個測量未知電阻R_x的實驗方案．
①在圖2的方框中畫出實驗的電路圖．
②在下面橫線中寫出實驗的操作步驟及需要測量的物理量字母，并寫出R_x的表達式．
實驗步驟：
a．將R₀與R_x串聯(lián)接入電路；
b．用電壓表測量R₀兩端電壓U₀；
c．用電壓表測量R_x兩端電壓U_x；
表達式：R_x=$\frac{{U}_{x}{R}_{0}}{{U}_{0}}$．

Answer 1

分析 （1）測電阻的實驗中，定值電阻、電流表和滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，變阻器一上一下接入電路；
（2）伏安法測電阻與測功率和探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗電路相同；
（3）有電壓表沒有電流表，可以利用電壓表測已知阻值的定值電阻的電壓計算其電流從而得到被測電阻電流，所以可將兩電阻串聯(lián)達到間接測電流的目的．

解答 解：
（1）伏安法測電阻的實驗中，定值電阻、電流表和滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，變阻器一上一下接入電路，由圖電源兩節(jié)干電池組成，電壓為3V，所以電表都可以使用小量程；

（2）圖1中的實驗裝置，不增加或減少器材，不改變連接方式，還能完成探究電流與電壓的關(guān)系和測量（定值電阻）的電功率的實驗；
（3）①將R₀與R_x串聯(lián)，分別用電壓表測兩電阻兩端電壓，電路圖如圖所示：

②a、將R₀與R_x串聯(lián)接入電路；
b、用電壓表測量R₀兩端電壓U₀；
c、用電壓表測量R_x兩端電壓U_x；
表達式：R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{U}_{x}}{\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{x}{R}_{0}}{{U}_{0}}$．
故答案為：
（1）見上圖；
（2）探究電流與電壓的關(guān)系；測量（定值電阻）的電功率；
（3）①見上圖；
②a．將R₀與R_x串聯(lián)；b．用電壓表測量R₀兩端電壓U₀；c．用電壓表測量R_x兩端電壓U_x；$\frac{{U}_{x}{R}_{0}}{{U}_{0}}$．

點評 本題伏安法測電阻的實驗，考查了電路連接和特殊方法測電阻，關(guān)鍵是知道可以利用電壓表和已知阻值電阻的組合間接測電流．