Question

某同學(xué)想測(cè)定電阻R₂的阻值，供選擇的器材有：一個(gè)電源（電壓不變、電壓數(shù)值未知），一個(gè)已知電阻R₁，電壓表（最大量程大于電源電壓），單刀雙擲開(kāi)關(guān)．該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路．
（1）要完成該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你寫出需要測(cè)量的物理量及操作步驟．
（2）寫出用測(cè)量的物理量計(jì)算R₂的表達(dá)式．

Answer 1

分析：（1）要先測(cè)出電源電壓，S與1連接時(shí)，電路中只有電阻R₁工作，電壓表示數(shù)就是電源電壓，再測(cè)出R₁兩端電壓，S與2連接，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表與R₁并聯(lián)．
（2）先根據(jù)歐姆定律求出電路電流，再利用公式R=

U

I

求出總電阻，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律求出待測(cè)電阻R₂．

解答：解：（1）需要測(cè)量的物理量有R₁兩端電壓U₁，電源的電壓U．
步驟：S與1連接，電壓表測(cè)量R₁兩端電壓，電路中只有R₁，電壓表示數(shù)即為電源電壓U．S與2連接，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)量R₁兩端電壓，電壓表示數(shù)即為R₁兩端電壓U₁．
（2）S與2連接，R₁與R₂串聯(lián)，電路中的電流I=

U1

R1

．電路中總電阻R=

U

I

=

U

U1

R₁，待測(cè)電阻R₂=R-R₁=（

U

U1

-1）R₁．

點(diǎn)評(píng)：本題考查歐姆定律的應(yīng)用和電阻表達(dá)式的推導(dǎo)，關(guān)鍵是明白開(kāi)關(guān)在不同位置時(shí)電路的連接情況．