Question

小明和小強利用給出的器材分別設(shè)計了測未知電阻R_X阻值的電路（電路圖如圖所示，甲圖是小明設(shè)計的，乙圖是小強設(shè)計的）．器材：已知電阻R₀、電流表（或電壓表）、開關(guān)、電源（電壓未知）未知電阻R_X、導(dǎo)線若干．
（1）請你判斷：

小強

設(shè)計的電路能測出未知電阻R_X的阻值．（不能重新連接電路，改變元件位置）
（2）根據(jù)你確定的結(jié)果，幫助小明（或小強）完成實驗主要步驟，標明測量的物理量：
①按電路圖連接電路．
②：

閉合S，斷開S₁，電流表示數(shù)為I₀

．
③：

閉合S、S₁，電流表示數(shù)為I

．
④整理器材．
（3）測量結(jié)果的表達式：R_X=

I0R0

I-I0

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)歐姆定律測電阻，需要測出電阻的電壓與通過電阻的電流，分析電路圖，找出符合要求的電路設(shè)計．
（2）實驗步驟：根據(jù)電路圖連接電路，測出流過已知電阻的電流，測出干路電流，整理實驗器材，進行實驗數(shù)據(jù)處理．
（3）由歐姆定律求出電阻兩端電壓，由并聯(lián)電路特點求出待測電阻的電流，由歐姆定律求出待測電阻阻值．

解答：解：（1）由甲圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測待測電阻電壓，由該電路測不出（求不出）通過待測電阻的電流，因此該電路不符合要求；由圖乙可知，開關(guān)S閉合，S₁斷開時，電流表測出通過已知電阻的電流，由歐姆定律可以求出電阻兩端電壓，即電源電壓；開關(guān)S與S₁都閉合時，電流表測出干路電流，由并聯(lián)電路特點可以求出通過待測電阻的電流，由此可見，該電路能測出待測電阻的電壓與電流，然后由歐姆定律可以求出待測電阻阻值，符合題意，因此應(yīng)選圖乙，即小強設(shè)計的電路圖．
（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路．
②閉合S斷開S₁，電流表示數(shù)為I₀．
③閉合S、S₁，電流表示數(shù)為I．
（3）電源電壓U=I₀R₀，通過R_X的電流I_X=I-I₀，
電阻R_X=

UX

IX

=

U

IX

=

I0R0

I-I0

；
故答案為：（1）小強；（2）②閉合S斷開S₁，電流表示數(shù)為I₀．
③閉合S、S₁，電流表示數(shù)為I．
（3）

I0R0

I-I0

．

點評：本題考查了實驗電路的選擇、補充完善實驗步驟、求待測電阻阻值等問題，本題有一定的難度，知道實驗原理是正確選擇實驗電路的關(guān)鍵．