Question

3．小亮利用下列器材測(cè)金屬絲的電阻：一塊量程合適且已經(jīng)調(diào)零的電壓表，一個(gè)電壓不變的電源，最大阻值為R₀的滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．他連接好實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示．請(qǐng)你幫他把實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．
（1）將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處，閉合開(kāi)關(guān)S，記下此時(shí)的電壓表讀數(shù)U₁；
（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到左端，記下此時(shí)的電壓表讀數(shù)U₂；
（3）用公式R_x=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$．算出待測(cè)電阻．

Answer 1

分析 由電路圖可知，被測(cè)金屬絲電阻R_x與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)．
將滑片分別移動(dòng)到最小和最大值處，分別測(cè)出R_x兩端電壓，根據(jù)電源電壓不變和串聯(lián)電路特點(diǎn)計(jì)算R_x的電阻值．

解答 解：實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到右端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下此時(shí)的電壓值U₁；
（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到左端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下此時(shí)的電壓值U₂；
（3）計(jì)算R_x的電阻值：
由（1）滑片移到右端，變阻器連入阻值為0，所以電源電壓等于電壓表此時(shí)的示數(shù)U₁，
滑片移到左端時(shí)，變阻器連入阻值為其最大值R₀，且與R_x串聯(lián)，此時(shí)R₀兩端電壓為：U₀=U₁-U₂，
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)有：$\frac{{U}_{X}}{{U}_{0}}$=$\frac{{R}_{X}}{{R}_{0}}$，
即：$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{X}}{{R}_{0}}$，
解得：R_x=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$．
故答案為：（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到左端；（3）$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)未知電阻的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是知道有電壓表、無(wú)電流表時(shí)可根據(jù)串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．