Question

1．實(shí)驗(yàn)室中要測(cè)量一個(gè)阻值約為數(shù)百歐的電阻．提供的器材有：電源（電壓約5V）、學(xué)生用電壓表（0～6V）、電阻箱R（0～9999Ω  5A）、開(kāi)關(guān)S₁和S₂、導(dǎo)線(xiàn)若干．現(xiàn)要測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖．小虎進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，連接成如圖乙所示的實(shí)物電路，但存在連接錯(cuò)誤，只需改動(dòng)一根導(dǎo)線(xiàn)，即可使電路連接正確，請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線(xiàn)上打“ד，并用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)畫(huà)出正確的接法．
②電路連接正確后，閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U₁，則電源電壓為U₁．
③閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)2，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R₀時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₂，則待測(cè)電阻的阻值R_x=$\frac{{{U_2}{R_0}}}{{{U_1}-{U_2}}}$．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)物圖中找錯(cuò)誤連接，首先要明確電流路徑，看電路路徑上是否有連接錯(cuò)誤，然后再看開(kāi)關(guān)S₂接1時(shí)，電壓表測(cè)R_X與R的總電壓，開(kāi)關(guān)S₂接2時(shí)，電壓表測(cè)R_X的電壓，同時(shí)要觀察電壓表的正負(fù)接線(xiàn)柱是否正確；
（2）閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)1時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，根據(jù)電壓表的示數(shù)可知電源的電壓；
（3）閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)2，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R₀時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R_x兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₀兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出R_x的阻值．

解答 解：①經(jīng)分析，當(dāng)閉合S₁，S₂接2時(shí)，電壓表測(cè)導(dǎo)線(xiàn)電壓，導(dǎo)線(xiàn)電壓為0，無(wú)意義，電壓表應(yīng)該測(cè)R_X的電壓，如圖：

②閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)1時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，則電源的電壓為U₁；
③閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)2，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R₀時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₂；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓值和，
所以，U_x=U₁-U₂，
因串聯(lián)電路各處的電流相等，
所以，$\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{R}_{0}}$，
解得：R_x=$\frac{{{U_2}{R_0}}}{{{U_1}-{U_2}}}$．
故答案為：①如上圖所示；②U₁；③$\frac{{{U_2}{R_0}}}{{{U_1}-{U_2}}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題為學(xué)生提供了一個(gè)準(zhǔn)確測(cè)很大電阻的思路，把被測(cè)數(shù)百歐的電阻與已知數(shù)百歐的電阻串聯(lián)，測(cè)電源電壓，再測(cè)其中一個(gè)電阻電壓，利用串聯(lián)電路中電流處處相等列式求解．