Question

在實驗中，經常用伏安法測定未知電阻R_x的阻值．
（1）如圖是伏安法測電阻所需的元件，把元件根據實驗要求連線，導線不交叉．
（2）若現在只有一個電流表、一個不知電壓的電源、一個定值電阻R₀、一個開關和若干導線．請你根據以上所給器材，設計一個測量未知電阻Rx的阻值的電路圖（電路連接好后在實驗過程中不能拆卸）；寫出測量的操作步驟及所測量的物理量，并寫出用測量量表示R_x的表達式．

Answer 1

解：（1）伏安法測電阻的電路圖如圖所示．
故答案為：電路圖如圖所示．
（2）方法一：電路圖如圖甲步驟：①斷開開關S，電流表示數為I₁；
②閉合開關S，電流表示數為I₂．
表達式：R_x=．
方法二：電路圖如圖乙
步驟：①斷開開關S，電流表示數為I₁；
②閉合開關S，電流表示數為I₂．
表達式：R_x=．
方法三：電路圖如圖丙
步驟：①閉合開關S，電流表示數為I₁；
②斷開開關S，電流表示數為I₂．
表達式：R_x=．
方法四：電路圖如圖丁
步驟：①閉合開關S，電流表示數為I₁；
②斷開開關S，電流表示數為I₂．
表達式：R_x=．

分析：（1）電源、開關、滑動變阻器、電阻、電流表組成串聯電路，電壓表并聯在電阻兩端，據此連接實物電路圖．
（2）可把電流表與定值電阻串聯接入電路，求出流過定值電阻的電流，由歐姆定律求出電源電壓，然后再測出流過待測電阻的電流，然后由歐姆定律求出待測電阻阻值．
點評：伏安法測電阻是最一般的測量方法，在沒有電壓表或沒有電流表時，滑動變阻器的最大阻值知道時，也能測量被測電阻．
只有電流表，利用滑動變阻器的滑片滑到最大和最小時，根據電源電壓相等，求得被測電阻．
只有電壓表，利用滑動變阻器的滑片滑到最小時，獲得電源電壓．當滑到最大時，根據串聯電路電流相等列出等式求得被測電阻．