Question

要測出一未知電阻R_x的阻值．現(xiàn)有量程適當(dāng)?shù)碾妷罕�、電流表各一只，已知阻值為R的電阻一只，以及電源、若干開關(guān)和導(dǎo)線．請根據(jù)以下要求設(shè)計兩種測量R_x阻值的方法．要求：
（1）電壓表、電流表、已知阻值的電阻R三個器材，每次只能選用兩個；
（2）測量器材在一種方法中可以使用兩次（即可以測出電路中兩個不同部分的值）；
（3）將實驗電路圖、測量的物理量及R_x的表達(dá)式分別填人下表．

	實驗電路圖	測量的物理量及Rx的表達(dá)式
示例		（1）只閉合S，測出通過Rx的電流Ix （2）只閉合S2，測出通過R的電流Io； （3）Rx=IR/Ix
方法1
方法2

Answer 1

【答案】分析：由于電壓表、電流表、已知阻值的電阻R三個器材中每次只能選用兩個
方法一：用電壓表、電流表．將R_x接在電源上，用電流表測量通過R_x的電流，用電壓表測量R_x兩端的電壓，利用歐姆定律求解；
方法二：用電流表、已知電阻R．將Rx與R并聯(lián)，兩個開關(guān)一個連在干路上、一個連在其中的一條支路上，電流表測量干路電流；只閉合S₁，電路中只有R，讀出電流表的示數(shù)I₁；當(dāng)開關(guān)都閉合兩個電阻并聯(lián)，讀出電流表的示數(shù)I₂；利用并聯(lián)電路的分流關(guān)系求解．
解答：解：方法一：電路圖如下表中；（1）閉合S，讀出電壓表示數(shù)U，讀出電流表示數(shù)I；（2）．
方法二：電路圖如下表中；
（1）只閉合S₁，讀出電流表示數(shù)為I₁；
（2）當(dāng)開關(guān)都閉合，讀出電流表示數(shù)為I₂；
（3）只閉合S₁，通過R的電流為I₁，
開關(guān)都閉合時，因接在同一電源上，通過R的電流不變，還是I₁，則通過R_x的電流I_Rx=I₂-I₁；
∵R與R_x并聯(lián)，
∴I₁R=I_R1R_x，即：I₁R=（I₂-I₁）R_x；
∴

	實驗電路圖	測量的物理量即及Rx的表達(dá)式
示例	略	略
方法一		（1）閉合S，讀出電壓表示數(shù)U，讀出電流表示數(shù)I； （2）
方法二		（1）只閉合S1，電路中只有R，讀出電流表的示數(shù)I1； （2）當(dāng)開關(guān)都閉合，兩個電阻并聯(lián)，讀出電流表的示數(shù)I2； （3）

點評：本題屬于實驗設(shè)計題目，要求靈活運(yùn)用電流表和電壓表，以及并聯(lián)電路的電流關(guān)系和伏安法測電阻，屬于難題