Question

在“用电压表和电流表测电阻的实验”中，

（1）实验的原理是：______．
（2）如图1是某次用电压表和电流表测量小灯泡电阻的实物图，请用笔画线代替导线，按照实验的要求完成电路的连线．（要求：滑动变阻器滑片向右移时电流表示数变大）
（3）若用其它的方法测量电阻，老师提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知），定值电阻R₀一个（阻值已知），待测电阻R_x一个，滑动变阻器一个，量程合适的电流表（或电压表）一个，单刀开关两个，导线若干．请在给出的器材中选用一些进行组合，完成实验．
要求：
①在虚线框内画出实验电路图．
②写出实验的主要步骤．
③写出R_x的表达式．
示例：
实验电路图：（如图2）
实验步骤：①将电流表与R₀串联，测出通过R₀的电流，记为I₁．
②将电流表换为与R_x串联，测出通过R_x的电流，记为I₂．
Rx的表达式：R_x=．
实验步骤：R_x=______．

Answer 1

解：（1）电压表和电流表测电阻的原理是欧姆定律，实验中的电压表是伏特表，电流表是安培表，利用伏特表、安培表测电阻的方法是伏安法．
故答案为：R=（或欧姆定律）．
（2）要求滑动变阻器的滑片向右移时电流表示数变大，也就是滑片向右移时接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器的接线柱可以选择BC或BD．连接方法如图所示：
故答案为：

（3）①将待测电阻与已知电阻串联，电压表分别并联在R_X及R₀两端，故答案如图所示：

②实验步骤：
a、按照电路图连接好电路，闭合开关，先用电压表测出R₀两端电压为U₁；
b、断开开关S，把电压表改接到R_x两端，闭合开关，记下电压表的示数为U₂．
③由欧姆定律可求得电路中电流I=；
∴待测电阻R_X==．
故答案为：．
分析：（1）测电阻实验中，用电压表测电压U，用电流表测电流I，利用欧姆定律求出电阻．
（2）重点是连接滑动变阻器，应注意所选择的接线柱符合“滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大”这一要求．
（3）①由伏安法测电阻的原理可知，需要求得待测电阻两端的电压及通过待测电阻的电流；因实验器材中没有电流表，故可以利用串联电路的电流规律得出通过待测电阻的电流；
②实验中需要测出待测电阻的电压及与之串联的定值电阻两端的电压，则可知实验步骤；
③由电压表测出待测电阻两端的电压，由欧姆定律求得通过电路的电流，则由欧姆定律可得出电阻的表达式．
点评：伏安法测电阻是初中物理最常用的测电阻的方法，实验中电压表、电流表及滑动变阻器的连接非常关键．如果测量的是灯丝的电阻，其阻值还会随着温度的升高而增大，应引起我们的注意．