Question

4．實驗考試中，老師提供的電路如圖所示．要求小明利用一個電流表和一個已知阻值為R₀的定值電阻，測量學生電源的電壓（電源電壓不變）和一個定值電阻R_x的阻值．

（1）在方框內，畫出圖對應的電路圖．
（2）①測量電源電壓
實驗操作：S₁閉合；S₂．閉合．
記錄數據：記錄電流表讀數I₁．
實驗結果：電源電壓U=I₁R₀（用題目已知條件和所測物理量的符號表示）
②測量電阻Rx 的阻值．
實驗操作：S₁閉合、S₂斷開．
記錄數據：記錄電流表讀數I₂
實驗結果：電阻R_x=（$\frac{{I}_{1}-{I}_{2}}{{I}_{2}}$）R₀（用題目已知條件和所測物理量的符號表示）

Answer 1

分析 （1）分析實物圖兩電阻的連接情況，畫出電路圖；
（2）①由圖知，S₁、S₂閉合時只有R₀連入電路，由歐姆定律表示出電源電壓；
②S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻串聯，由串聯電路特點和歐姆定律表示出電源電壓，計算R_x的阻值．

解答 解：
（1）由實物圖可知，開關S₁、R₀、電流表、R_x串聯，開關S₂并聯在R_x兩端，由此畫出電路圖如圖所示：

（2）①由圖知，S₁、S₂閉合時，只有R₀連入電路，電流表讀數I₁，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源電壓：U=I₁R₀；
②S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻串聯，電流表讀數I₂，根據串聯電路特點和I=$\frac{U}{R}$可得，
R₀+R_x=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$，
解得：R_x=（$\frac{{I}_{1}-{I}_{2}}{{I}_{2}}$）R₀．
故答案為：（1）見上圖；（2）①閉合；I₁R₀；②S₁閉合、S₂斷開；（$\frac{{I}_{1}-{I}_{2}}{{I}_{2}}$）R₀．

點評 本題是特殊方法測電路的實驗，考查了根據實物圖畫電路圖、串聯電路特點和歐姆定律的應用，由實物圖連接正確畫出電路圖是關鍵．