有一個阻值看不清的電阻器R1,我們要測出它的阻值.但手邊只有一個電源、一個電流表、一個開關、一個已知阻值的電阻器R2和幾根導線.請你畫出電路圖并說出測量R1阻值的方法和表達式.
解:方法一:讓定值電阻與待測電阻并聯(lián),電路圖如圖1所示,
①將電流表與R
1串聯(lián),閉合開關S,記下電流表的示數I
1;
②斷開開關,將電流表與R
2串聯(lián),然后閉合開關S,記下電流表的示數I
2,
③電源電壓不變,所以有U
1=U
2,即I
1R
1=I
2R
2,故R
1=
;
方法二:兩電阻串聯(lián),開關與待測電阻并聯(lián),電路連接如圖2所示,
①閉合開關S,記下電流表的示數I;
②斷開開關S,記下電流表的示數I′;
③電源電壓不變,則IR
2=I′(R
1+R
2),
故R
1=
;
方法三:電路連接如圖3所示,閉合開關S,
記下電流表示數I,則I為電路中總電流,斷開開
關S,記下電流表示數I
2,則I
2為通過電阻R
2的電
流,據并聯(lián)電路的特點I
1=I-I
2,因兩
電阻并聯(lián),所以有I
1R
1=I
2R
2即(I-I
1)R
1=I
2R
2,
故R
1=
.
故答案為:如上所述.
分析:求電阻阻值的原理是歐姆定律,需要求出電阻兩端的電壓與流過電阻的電流,然后由歐姆定律求出電阻的阻值,據此設計實驗電路、確定需要測的、求出電阻值.
點評:本題是一道實驗設計題,有一定的難度,知道測電路電阻的原理:歐姆定律,熟練應用串并聯(lián)電路的特點、歐姆定律即可解題.