Question

【题目】某同学想测定电阻Rx的阻值，供选择的器材有：一个电源(电压不变、电压数值未知)，一个已知电阻R0，电压表（最大量程大于电源电压），单刀双掷开关，该同学根据如图所示的电路进行实验：

(1)要完成该实验，请你写出需要测量的物理量及操作步骤．

需要测量的物理量有_____________．

主要操作步骤：

①S与1连接，____________．

②S与2连接，___________．

(2)用题目给的、测量得到的物理量表示Rx=_________．

(3)如只将所提供的电压表更换为一只电流表，请设计并画出能够测出Rx阻值的电路图__________．

Answer 1

【答案】电源电压U、R0两端电压U0 读出此时电压表的示数,即电源电压U 读出此时电压表的示数，即R0两端电压U0 R0

【解析】

(1)[1]由图可知，S与1连接，电路中只有R0，电压表测量电源电压;S与2连接，Rx与R0串联，电压表测量R0两端电压；

所以，需要测量的物理量有：电源电压U、R0两端的电压U0；

主要操作步骤：

①[2]S与1连接，读出此时电压表的示数，即电源电压U；

②[3]S与2连接，读出此时电压表的示数，即R0两端电压U0；

(2)[4]由步骤①测出了电源电压U;在步骤②中，Rx与R0串联，R0两端电压为U0；

则串联电路中的电流：

I=；

由串联电路的电压特点可知，待测电阻两端的电压：

Ux=UU0，

则待测电阻的阻值：

Rx== =R0；

(3)[5]只将所提供的电压表更换为一只电流表，由于电源电压未知，所以可通过单刀双掷开关只让R0接入电路，测出电路中的电流，根据欧姆定律求出电源电压;再通过单刀双掷开关让两个电阻串联，测出此时电路中的电流，根据欧姆定律求出总电阻;最后利用串联电路的电阻特点求出待测电阻Rx的阻值，设计的电路图如图所示：