Question

（2011?豐臺(tái)區(qū)一模）小明想利用實(shí)驗(yàn)室所提供的器材測(cè)量未知電阻R_x 的阻值．實(shí)驗(yàn)室所提供的器材有：電源、已知阻值為R的定值電阻、電流表一塊，開(kāi)關(guān)S₁、S₂兩個(gè)，導(dǎo)線若干．如圖是小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)電路連接的一部分，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟在圖中把小明所做實(shí)驗(yàn)的電路連接完整．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）連接電路；
（2）閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂，觀察并記錄電流表的示數(shù)I₁；
（3）斷開(kāi)S₂，

觀察并記錄電流表此時(shí)的示數(shù)I₂

；
（4）利用上述測(cè)量出的物理量和題中的已知量計(jì)算R_x的表達(dá)式：R_x=

I2R

I1-I2

．

Answer 1

分析：此實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)闆](méi)有電壓表，所以這是實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中電源電壓是不變的，因此利用這一特點(diǎn)，分別改變電路中的電阻，表示出電壓，列出方程，就可以表示出被測(cè)電阻的大小了．

解答：解：（1）如圖所示，讓開(kāi)關(guān)與定值電阻R并聯(lián)，斷開(kāi)時(shí)電路為一串聯(lián)電路，閉合時(shí)則將R短路，只有R_X工作；
（3）斷開(kāi)S₂后，同樣要觀察并記錄電流表此時(shí)的示數(shù)I₂；
（4）兩開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)，R被短路，只有R_x工作，U=I₁R_x，
斷開(kāi)S₂時(shí)，電路為串聯(lián)電路，U=I₂（R_x+R），
則I₁R_x=I₂（R_x+R），整理得
R_x=

I2R

I1-I2

．
說(shuō)明：若S₂連在R_X兩端，R_X的表達(dá)式是

(I1-I2)R

I2

．
故答案為：（1）如圖；（3）觀察并記錄電流表此時(shí)的示數(shù)I₂；（4）

I2R

I1-I2

．

點(diǎn)評(píng)：此實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)關(guān)S₂的運(yùn)用起到了關(guān)鍵的作用，它改變了電路中的電阻大小，從而能運(yùn)用歐姆定律分別表示出電源電壓，再通過(guò)方程法得到被測(cè)電阻的值，很值得我們思考和借鑒．