Question

14．某同學(xué)利用如圖的電路來測量一未知電阻R_x．

（l）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1中實物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動到某一位置時，電壓表的示數(shù)為1.2V，電流表的示數(shù)如圖2所示，則，I=0.3A，R_x=4Ω．
（3）該同學(xué)又設(shè)計了如圖3所示的測量電路，同樣可以測量未知電阻R_x，其中R₀是定值電阻．請在空格內(nèi)把實驗
步驟補充完整，
①斷開S₁，閉合S₂，用電流表測出R_X和R₀串聯(lián)時電流I；
②閉合S₁、S₂，用電流表測出電流I₁；
③請用測量值I和I₁，已知量R₀來表達(dá)R_x=$\frac{（{I}_{1}-I）{R}_{0}}{I}$．

Answer 1

分析 （1）將開關(guān)和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，滑動變阻器要接一上一下，且使滑片處于最大阻值處；
（2）伏安法測電電阻是物理學(xué)中最基本的測量之一．根據(jù)其原理R=$\frac{U}{I}$，要測出未知電阻的阻值必須測出電阻兩端的電壓和通過電阻中的電流，將所測出的物理量代入公式中求解即可；
（3）實驗中沒有電壓表，只有電流表．由電路圖可知，可采用短接法測未知電阻的阻值．由于電源的電壓不變，根據(jù)題意列出兩個方程即可求出未知電阻的阻值．據(jù)此設(shè)計實驗步驟得出結(jié)果．

解答 解：
（1）實物電路連接如下圖所示：

（2）由圖2可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則I=0.3A，由R_X=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.3A}$=4Ω；
（3）實驗步驟：
①斷開S₁，閉合S₂，用電流表測出R_X和R₀串聯(lián)時電流I；
②閉合S₁、S₂用電流表測出電流I₁；
由于電源電壓不變，設(shè)電源電壓為U，由①得：U=IR_X+IR₀； 
由②得：U=I₁ R₀；
將兩式聯(lián)立成方程組解得R_X=$\frac{（{I}_{1}-I）{R}_{0}}{I}$．
故答案為：（1）實物電路連接如上圖所示；（2）0.3； 4；
（3）實驗步驟：
①斷開S₁，閉合S₂；
②閉合S₁、S₂；
③$\frac{（{I}_{1}-I）{R}_{0}}{I}$．

點評 本題考查了實物圖的連接和電流表的讀數(shù)、伏安法測電阻、串聯(lián)電路的特點等，關(guān)鍵是知道無電壓表、有電流表時可根據(jù)串聯(lián)電路的電流、電壓特點進(jìn)行設(shè)計實驗．