Question

小紅準備測一只未知電阻（R_x=5～10Ω）的阻值，手邊有以下器材：電池組、電壓表、電流表、開關、R₀=15Ω的定值電阻、最大阻值為20Ω的滑動變阻器和幾根導線．當她準備實驗時，發現電流表已經損壞，但一時又找不到新的電流表替代，小紅頓時犯了愁，請你利用現有器材設計一個實驗方案，幫他完成實驗．

（1）在方框內畫出你設計的實驗電路圖．

（2）簡述實驗主要步驟，要求寫出需要測量或記錄的物理量．

（3）R_x的表達式是　　　　　．

 

Answer 1

 （1）被測電阻與滑動變阻器串聯，電壓表與被測電阻并聯，開關串聯在電路中，如圖．

（2）實驗步驟：先把滑片P移至最右端測出R_x兩端電壓U₁，

然后把P移至最左端測出R_x兩端電壓U₂，也即電源電壓．

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動變阻器兩端的電壓：

U₀=U₂﹣U₁，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，由I=可得：

I==，

解得：R_X=．

故答案為：

（1）如圖；

（2）實驗步驟：先把滑片P移至最右端測出R_x兩端電壓U₁，

然后把P移至最左端測出R_x兩端電壓U₂，也即電源電壓．

（3）R_X=．