Question

【題目】現(xiàn)有一個阻值為20的定值電阻R0，一個電壓約為30V的電源，一個量程為0~15V的電壓表，一個單刀雙擲開關(guān)、一個普通開關(guān)及導(dǎo)線若干，最大阻值約為20的滑動變阻器和最大阻值約為50Ω的滑動變阻器。請你利用上述器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測出約為10的未知電阻Rx的阻值。要求：

（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（2）寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟和需要測量的物理量；

（3）寫出待測電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測量量表示）。

Answer 1

【答案】（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

① 按照電路圖連接電路；

② 將開關(guān)的“刀”擲于觸點(diǎn)“1”，記下電壓表的示數(shù)U1；

③ 將開關(guān)的“刀”擲于觸點(diǎn)“2”，記下電壓表的示數(shù)U2；

（3）

【解析】

（1）根據(jù)題中所給的器材和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，所設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示：

（2）根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖，擬定的實(shí)驗(yàn)步驟為：

① 按照電路圖連接電路；

② 將開關(guān)的“刀”擲于觸點(diǎn)“1”，記下電壓表的示數(shù)U1；

③ 將開關(guān)的“刀”擲于觸點(diǎn)“2”，記下電壓表的示數(shù)U2；

（3）按照電路圖連接電路，則R0與Rx串聯(lián)，將開關(guān)的“刀”擲于觸點(diǎn)“1”，電壓表測量定值電阻R0兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律有 ①；將開關(guān)的“刀”擲于觸點(diǎn)“2”，電壓表測量R0與Rx兩端電壓，根據(jù)歐姆定律有②；聯(lián)立①②解得：