Question

（2013?鹽城一模）用一只電壓表（無(wú)電流表）測(cè)量電阻R_x阻值的實(shí)驗(yàn)
【方案一】
器材：一只電壓表、一個(gè)已知最大阻值為R₀的滑動(dòng)變阻器，電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干．
實(shí)驗(yàn)步驟：
步驟一：請(qǐng)你在答題卡的虛線(xiàn)框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的電路圖；
步驟二：將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)U₁；
步驟三：再將滑動(dòng)變阻器

調(diào)到阻值為0

時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)U₂．
步驟四：根據(jù)已知量和實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的物理量，寫(xiě)出R_x的表達(dá)式

R_x=

U1

U2-U1

R₀

（用符號(hào)表示）．
【方案二】
器材：一只電壓表，一個(gè)阻值為R₀的定值電阻、電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干．
實(shí)驗(yàn)要求：
請(qǐng)你在答題卡的虛線(xiàn)框中畫(huà)出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
評(píng)估交流：
（1）從實(shí)驗(yàn)操作角度看，以上兩個(gè)方案中，方案

一

（一/二）更好．
（2）好在

測(cè)量電壓時(shí)無(wú)需拆接電路，測(cè)量電壓更方便

（只要求寫(xiě)出一條）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題目中所給的實(shí)驗(yàn)器材，只有電壓表沒(méi)有電流表，但有已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器，這樣就可以讓待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的位置時(shí)電壓表的數(shù)值，結(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律進(jìn)行求解．
（2）根據(jù)題目中所給的實(shí)驗(yàn)器材，只有電壓表沒(méi)有電流表，但有定值電阻，這樣就可以讓待測(cè)電阻與定值電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流相等，就可以知道通過(guò)待測(cè)電阻的電流，讓電壓表先后測(cè)出總電壓和待測(cè)電阻的電壓，結(jié)合歐姆定律進(jìn)行求解．

解答：解：方案一、待測(cè)電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在R_x的兩端，如圖一所示：
當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大時(shí)，電壓表測(cè)R_x兩端的電壓U₁；
當(dāng)再將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值為0時(shí)，電壓表測(cè)電源的電壓U₂；
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電阻之和，
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U₀=U₂-U₁，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴

U0

R0

=

U1

Rx

，即

U2-U1

R0

=

U1

Rx

，
解得：R_x=

U1

U2-U1

R₀．
方案二、兩電阻串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在R_x的兩端；如圖二所示：
電壓表并聯(lián)在R_x的兩端時(shí)測(cè)出其兩端的電壓，然后并聯(lián)在R₀兩端測(cè)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R_x=

Ux

U0

R₀，

評(píng)估交流：方案一中在測(cè)量電壓時(shí)無(wú)需拆接電路，測(cè)量電壓更方便．
故答案為：
故答案為：
方案一、調(diào)到阻值為0；R_x=

U1

U2-U1

R₀； 
方案二、（1）一；（2）測(cè)量電壓時(shí)無(wú)需拆接電路，測(cè)量電壓更方便（合理即可）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了測(cè)量定值電阻阻值得實(shí)驗(yàn)，在有電壓表、無(wú)電流表時(shí)，應(yīng)根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)電路．