Question

某同學想測定電阻R₂的阻值，供選擇的器材有：一個電源（電壓不變、電壓數值未知），一個已知電阻R₁，電壓表（最大量程大于電源電壓），單刀雙擲開關．該同學設計了如圖所示的電路．
（1）要完成該實驗，請你寫出需要測量的物理量及操作步驟．
（2）寫出用測量的物理量計算R₂的表達式．

Answer 1

解：（1）需要測量的物理量有R₁兩端電壓U₁，電源的電壓U．
步驟：S與1連接，電壓表測量R₁兩端電壓，電路中只有R₁，電壓表示數即為電源電壓U．S與2連接，R₁與R₂串聯，電壓表測量R₁兩端電壓，電壓表示數即為R₁兩端電壓U₁．
（2）S與2連接，R₁與R₂串聯，電路中的電流I=．電路中總電阻R==R₁，待測電阻R₂=R-R₁=（-1）R₁．
分析：（1）要先測出電源電壓，S與1連接時，電路中只有電阻R₁工作，電壓表示數就是電源電壓，再測出R₁兩端電壓，S與2連接，R₁與R₂串聯，電壓表與R₁并聯．
（2）先根據歐姆定律求出電路電流，再利用公式R=求出總電阻，根據串聯電阻的規律求出待測電阻R₂．
點評：本題考查歐姆定律的應用和電阻表達式的推導，關鍵是明白開關在不同位置時電路的連接情況．