Question

如果在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中只有電壓表而沒(méi)有電流表，再給你一個(gè)已知阻值的定值電阻R₁，你怎樣測(cè)出一個(gè)未知電阻Rx的阻值？寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)得的物理量，并推導(dǎo)出求電阻的測(cè)量計(jì)算式．

Answer 1

分析：伏安法測(cè)電阻，需要用電流表測(cè)電流，現(xiàn)在沒(méi)有電流表，只有電壓表與一個(gè)定值電阻，可以把定值電阻與待測(cè)電阻串聯(lián)，用電壓表分別測(cè)出兩電阻的電壓，然后由歐姆定律求出流過(guò)定值電阻的電流，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)知，流過(guò)待測(cè)電阻的電流與流過(guò)定值電阻的電流相等，然后由歐姆定律其出待測(cè)電阻的阻值，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)步驟等．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)電路圖：
待測(cè)電阻、定值電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)電阻兩端電壓，電路圖如圖所示；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①按照電路圖連接電路；
②閉合開(kāi)關(guān)S，用電壓表測(cè)出定值電阻R₁兩端的電壓U₁；
③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，把電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻R_X兩端，
④閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)出待測(cè)電阻RX兩端的電壓U_X；
⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由歐姆定律求出電路電流，然后由歐姆定律求出待測(cè)電阻的阻值．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，求待測(cè)電阻阻值：
流過(guò)電路的電流I=

U1

R1

，待測(cè)電阻的阻值R_X=

UX

I

=

UX

U1 R1

=

UXR1

U1

．

點(diǎn)評(píng)：本題是伏安法測(cè)電阻的拓展問(wèn)題，解題關(guān)鍵在于運(yùn)用等效思維方法，靈活運(yùn)用串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律求出待測(cè)電阻的阻值．