Question

20．給你一個(gè)電源（大約3V且電壓不變）、一只電流表、一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)標(biāo)有“20Ω  2A”的滑動(dòng)變阻器和幾根導(dǎo)線，請(qǐng)你設(shè)法只連接一次電路就測(cè)出未知電阻R_x的阻值．要求：
（1）畫(huà)出電路圖；
（2）簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和要測(cè)的物理量；
（3）寫(xiě)出計(jì)算R_x的表達(dá)式．

Answer 1

分析 采用兩電阻串聯(lián)，利用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流，利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R_x的阻值．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器R和未知電阻R_x串聯(lián)，然后與電源、開(kāi)關(guān)組成電路，如下圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟和要測(cè)的物理量：
①按電路圖連接好電路；
②滑動(dòng)變阻器滑片移到左端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I₁；
③滑動(dòng)變阻器滑片移到右端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I₂；
（3）因?yàn)殡娫吹碾妷翰蛔儯�根�?jù)歐姆定律可得：U=I₁（20Ω+R_x）=I₂R_x，
解得：R_x=$\frac{20Ω×{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；
答：（1）如上圖所示：
（2）實(shí)驗(yàn)步驟和要測(cè)的物理量：
①按電路圖連接好電路；
②滑動(dòng)變阻器滑片移到左端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I₁；
③滑動(dòng)變阻器滑片移到右端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I₂；
（3）R_x=$\frac{20Ω×{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，有一定的難度，知道測(cè)電路電阻的原理：歐姆定律，熟練應(yīng)用串并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律即可解題．