Question

【題目】同學們要測量電阻Rx的阻值（其阻值約為1kΩ），實驗室能提供的器材有：電壓保持不變的電源（約為9V），滑動變阻器R（100Ω 2A），電流表（量程為0～0.6A，分度值為0.02A）、電壓表（量程為0～3V，分度值為0.1V）各一塊，開關S1、S2 兩只，導線若干．請你用上述器材設計方案測出未知電阻RX的阻值．要求：
（1）在虛線框內畫出實驗電路圖（在一個電路中完成測量，不許重組電路）；

（2）寫出實驗步驟；
（3）寫出計算RX的表達式（用已知量和測量量來表示）．

Answer 1

【答案】
（1）解：電路圖如圖所示

（2）解：a、將滑動變阻器調到最大值；

b、閉合S1，S2，測得電流I；

c、斷開S2，用電壓表測出滑動變阻器兩端的電壓U．

（3）解：當S1、S2同時閉合時，Rx被短路，只有R接入電路，則電源電壓為：U總=IR；

當S1閉合時，S2斷開時，R、Rx串聯接入電路，根據串聯分壓的原理知：

干路電流 I= ，即： ，解得：

Rx= R（R為滑動變阻器的最大值100Ω）（其他方法只要符合題意即可）．

【解析】由于電阻過大，電路中電流過小，所以不適合采用伏安法測其阻值；可利用電壓表測電壓，將被測電阻與變阻器串聯，測出變阻器連入阻值為0和最大值時被測電阻兩端電壓，利用串聯電路的分壓特點和歐姆定律計算得到其阻值.