Question

3．用一只電壓表（無電流表）測量電阻R_x阻值的實驗
【方案一】
器材：一只電壓表、一個已知最大阻值為R₀的滑動變阻器，電源、開關和導線若干．
實驗步驟：
步驟一：請你畫出實驗時所需的電路圖；
步驟二：將滑動變阻器調到阻值最大時，閉合開關，讀出電壓表的示數U₁；
步驟三：再將滑動變阻器時，讀出電壓表的示數U₂．
步驟四：根據已知量和實驗所測得的物理量，寫出R_x的表達式（用符號表示）．
【方案二】
器材：一只電壓表，一個阻值為R₀的定值電阻、電源、開關和導線若干．
實驗要求：
請畫出你設計的實驗電路圖．
評估交流：
（1）從實驗操作角度看，以上兩個方案中，方案一（一/二）更好．
（2）好在（只要求寫出一條）操作更為簡便．

Answer 1

分析 方案一：根據題目中所給的實驗器材，只有電壓表沒有電流表，但有已知最大阻值的滑動變阻器，這樣就可以讓待測電阻與滑動變阻器串聯，根據滑動變阻器滑片處于最小值與最大值位置時電壓表的數值，結合歐姆定律進行求解．
方案二：根據題目中所給的實驗器材，只有電壓表沒有電流表，但有定值電阻，這樣就可以讓待測電阻與定值電阻串聯，根據串聯電路的電流相等，就可以知道通過待測電阻的電流，讓電壓表先后兩次測出總電壓和待測電阻的電壓，結合歐姆定律進行求解．

解答 解：（1）從實驗操作的角度，方案一方通過使滑片處于最大值和最小值的位置，可讀出總電壓和待測電阻電壓（或定值電阻電壓），只需連接一次電路，案二中中一只電壓表要先后測出總電壓（或定值電阻電壓）和待測電阻電壓，需要連接兩次電路，因此方案一更好；
（2）方案一中，由于只連接一次電路，通過移動滑片來完成所需的測量數據，操作更為簡便．
故答案為：（1）一；（2）操作更為簡便．

點評 本題考查了測量定值電阻阻值得實驗，在有電壓表、無電流表時，應根據串聯電路的特點進行設計電路．