Question

【題目】用一只電壓表（無電流表）測量電阻Rx阻值的實驗。

（方案一）

器材：一只電壓表、一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器，電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干。

實驗步驟：

步驟一：請你在下面的虛線框中畫出實驗時所需的電路圖__________；

步驟二：將滑動變阻器調(diào)到阻值最大時，閉合開關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)U1；

步驟三：再將滑動變阻器___________________時，讀出電壓表的示數(shù)U2。

步驟四：根據(jù)已知量和實驗所測得的物理量，寫出Rx的表達式_______（用符號表示）。

（方案二）

器材：一只電壓表，一個阻值為R0的定值電阻、電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干。

實驗要求：

請你在下面的虛線框中畫出你設(shè)計的實驗電路圖___________。

評估交流：

（1）從實驗操作角度看，以上兩個方案中，方案_____（填“一”或“二”）更好。

（2）好在________________________（只要求寫出一條）。

Answer 1

【答案】 調(diào)到阻值為0 U1R0/（U2-U1） 一 不需要拆接電路

【解析】

方案一、待測電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在Rx的兩端，如圖所示：

；

當(dāng)滑動變阻器調(diào)到阻值最大時，電壓表測Rx兩端的電壓U1；

再將滑動變阻器調(diào)到阻值為0時，電壓表測電源的電壓U2；

串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以滑動變阻器兩端的電壓，

串聯(lián)電路中各處的電流相等得，，即，

解得：。

方案二、兩電阻串聯(lián)，電壓表分別測量兩電阻兩端的電壓；如圖所示：

；

電壓表并聯(lián)在Rx的兩端時測出其兩端的電壓，然后并聯(lián)在R0兩端測出其兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律分別求出電路中的電流、定值電阻的阻值：

評估交流：因為方案一中在測量電壓時無需拆接電路，測量電壓更方便。