Question

為了測量電阻R_x的電阻值，小明選擇了一塊已經調好的電流表，一個電阻值已知的定值電阻R，一個符合要求的電源，以及兩個開關S₁和S₂．他首先根據電路圖連接好了如圖所示的電路，但是沒有連接完整．請你補充一條線，將電路連接完整．連接好電路后，進行下面的操作，請幫助小明完成這個實驗．
（1）閉合開關S₁和S₂，讀出電流表示數為I₁；
（2）______，讀出電流表的示數為I₂．
（3）用R、I₁和I₂表達寫出電阻R_X的表達式為：R_X=______．

Answer 1

【答案】分析：1、由實驗目的及實驗步驟可知，在實驗中我們需要測量R_X單獨接入電路時的電路電流，因此S₂的作用是控制R接入或不接入電路，因此需要把S₂與R并聯．
2、根據實驗步驟知：需要測量R_X、R都接入電路時的電流，因此需要：閉合開關S₁，斷開開關S₂．
3、根據實驗數據，由歐姆定律列方程，解方程可求出R_X的表達式．
解答：解：（1）由實驗目的及試驗電路圖可知：S₂的作用是控制R，
因此需要把S₂并聯在R的兩端，電路如圖所示．
（2）由實驗目的、實驗步驟可知：實驗需要測量R_X、R都接入電路時，電路中的電流，
所以試驗步驟為：閉合開關S₁，斷開開關S₂．
（3）設電源電壓為U，由歐姆定律，得：S₁、S₂都閉合時：U=I₁R_X ①；
  S₁閉合，S₂斷開時：U=I₂（R_X+R）； 把①式代入②式解得：R_X=，
答：（1）電路如圖示．（2）閉合開關S₁，斷開開關S₂．（3）R_X=．

點評：這是一道開放性的實驗題，應根據實驗目的、實驗原理，設計好實驗步驟，確定需要測量的量，然后答題．本題要求學生有較強的能力，是一道難題．