Question

11．在電阻測量實驗中由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，使得測量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差．某校課外研究性學(xué)習(xí)小組進行了消除電表內(nèi)阻對測量影響的探究，下面是某組利用如圖所示的電路測定電阻R_X的值，其主要操作過程是：
（1）閉合電鍵S₁，將電鍵S₂接2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R_P和r，使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程，讀出這時的電壓表和電流表的示數(shù)U₁和I₁；
（2）請你接著寫出第二步，并說明需要記錄的數(shù)據(jù)：將電鍵S₁接1，（只能調(diào)節(jié)滑動變阻器r，不能改變R_p ），讀出這時的電壓表和電流表的示數(shù)U₂ 和I₂，由以上記錄的數(shù)據(jù)計算出被測電阻R_X的表達式為R_X=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．

Answer 1

分析 由電路圖可知，當閉合電鍵S₁，電鍵S₂接a時電壓表測R_x與R_A和滑動變阻器兩端的電壓之和，電流表測通過R_x與R_A以及滑動變阻器的電流；保持兩滑動變阻器的滑動觸頭位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S₂向b閉合，此時電流表測的電流為R_A和滑動變阻器的電流，電壓表測R_A以及滑動變阻器兩端的電壓，讀出此時電壓表的示數(shù)U₂，根據(jù)歐姆定律求出兩次測量電路的電阻，根據(jù)串聯(lián)知識可知待測電阻的阻值．

解答 解：第二步：將電鍵S₁接1，（只能調(diào)節(jié)滑動變阻器r，不能改變R_p ），讀出這時的電壓表和電流表的示數(shù)U₂ 和I₂，當S₂合向2時有：
R_X+R_A+R_P=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$．
當S₂合向1時有：R_A+R_P=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$
解以上兩式得R_X=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$
故答案為：將電鍵S₁接1，（只能調(diào)節(jié)滑動變阻器r，不能改變R_p ），讀出這時的電壓表和電流表的示數(shù)U₂ 和I₂，$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的計算，關(guān)鍵是能根據(jù)電路圖得出測量待測電阻實驗的原理．