Question

為了測量電阻R_x的電阻值，小明選擇了一塊已經(jīng)調(diào)好的電流表，一個電阻值已知的定值電阻R，一個符合要求的電源，以及兩個開關(guān)S₁和S₂．他首先根據(jù)電路圖連接好了如圖所示的電路，但是沒有連接完整．請你補(bǔ)充一條線，將電路連接完整．連接好電路后，進(jìn)行下面的操作，請幫助小明完成這個實(shí)驗(yàn)．
（1）閉合開關(guān)S₁和S₂，讀出電流表示數(shù)為I₁；
（2）______，讀出電流表的示數(shù)為I₂．
（3）用R、I₁和I₂表達(dá)寫出電阻R_X的表達(dá)式為：R_X=______．

Answer 1

【答案】分析：1、由實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)步驟可知，在實(shí)驗(yàn)中我們需要測量R_X單獨(dú)接入電路時的電路電流，因此S₂的作用是控制R接入或不接入電路，因此需要把S₂與R并聯(lián)．
2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟知：需要測量R_X、R都接入電路時的電流，因此需要：閉合開關(guān)S₁，斷開開關(guān)S₂．
3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由歐姆定律列方程，解方程可求出R_X的表達(dá)式．
解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸囼?yàn)電路圖可知：S₂的作用是控制R，
因此需要把S₂并聯(lián)在R的兩端，電路如圖所示．
（2）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)步驟可知：實(shí)驗(yàn)需要測量R_X、R都接入電路時，電路中的電流，
所以試驗(yàn)步驟為：閉合開關(guān)S₁，斷開開關(guān)S₂．
（3）設(shè)電源電壓為U，由歐姆定律，得：S₁、S₂都閉合時：U=I₁R_X ①；
  S₁閉合，S₂斷開時：U=I₂（R_X+R）； 把①式代入②式解得：R_X=，
答：（1）電路如圖示．（2）閉合開關(guān)S₁，斷開開關(guān)S₂．（3）R_X=．

點(diǎn)評：這是一道開放性的實(shí)驗(yàn)題，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)原理，設(shè)計好實(shí)驗(yàn)步驟，確定需要測量的量，然后答題．本題要求學(xué)生有較強(qiáng)的能力，是一道難題．