Question

在物理實(shí)驗(yàn)課上，老師請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)測(cè)量未知電阻R_x的電路．如圖1是甲、乙兩組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案．

甲組方案：如圖1甲所示，電源電壓未知，S閉合時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，電壓表讀數(shù)U，電流表的讀數(shù)I．
乙組方案：如圖1乙所示，電源電壓未知，電阻R已知．當(dāng)S₁、S₂閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)I₁；當(dāng)S₁閉合，S₂斷開(kāi)時(shí)，電流表的讀數(shù)I₂．
（1）請(qǐng)你根據(jù)甲方案的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2中的電路連接好．
（2）請(qǐng)你寫出未知電阻R_x的表達(dá)式；甲組：R_x=______；乙組：R_x=______；在甲組設(shè)計(jì)的電路中，滑動(dòng)變阻器的作用是______（填一種），該電路測(cè)電阻的優(yōu)點(diǎn)是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器要采用“一上一下”的接法與電阻串聯(lián)；電壓表要選擇合適的量程與電阻并聯(lián)，注意電流方向；
（2）已知電阻兩端電壓和通過(guò)的電流，利用公式R=得到阻值；
當(dāng)S₁、S₂閉合時(shí)，R短路；當(dāng)S₁閉合，S₂斷開(kāi)時(shí)，R與R_x串聯(lián)；根據(jù)前后兩種情況電源電壓一定列出方程求解電阻；
滑動(dòng)變阻器在電路中的作用有二：保護(hù)電路；改變電路電流和電壓；
多次測(cè)量取平均值可以減小誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性．
解答：解：
（1）由圖知：大部分電路連接完畢，需要滑動(dòng)變阻器選擇下面的接線柱與電阻串聯(lián)，電壓表選擇“-”接線柱與電阻左面接線柱用導(dǎo)線連接．實(shí)物連接如下：
（2）已知電阻兩端電壓為U，通過(guò)的電流為I，所以電阻為R=；
當(dāng)S₁、S₂閉合時(shí)，R短路；當(dāng)S₁閉合，S₂斷開(kāi)時(shí)，R與R_x串聯(lián)，已知電源電壓一定，
所以I₁R_x=I₂（R_x+R）
解得R_x=；
在甲組設(shè)計(jì)的電路中，滑動(dòng)變阻器的作用是改變電阻兩端電壓，該電路測(cè)電阻的優(yōu)點(diǎn)是多次測(cè)量取平均值，誤差較小．
故答案為：
（1）
；
（2）；；改變電阻兩端電壓；多次測(cè)量取平均值，誤差較小．
點(diǎn)評(píng)：此題考查的是伏安法測(cè)電阻的常規(guī)方法和特殊方法，利用特殊方法測(cè)量電阻時(shí)根據(jù)提供的電表設(shè)計(jì)合適的電路圖，是完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的關(guān)鍵．