Question

3．用如圖所示的電路來測量未知電阻R_X的阻值，R₀阻值已知．
（1）完成實驗過程：
a．對照電路圖連接電路時，開關應斷開，并將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大．
b．閉合開關，移動滑片，記下電壓表V₁和V₂的示數分別是U₁和U₂
c．斷開開關，整理器材．
（2）用測量所得的物理量和已知量符號表示出待測電阻R_X=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$．
（3）為減少實驗誤差，你認為還應怎么做：移動滑片獲得多組數據，多次計算結果求平均值．

Answer 1

分析 （1）為保護電路，連接電路時，開關應斷開，并將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處．
（2）實驗過程缺少電流表測量電流，而是利用定值電阻和電壓表，測量定值電阻的電壓求電流，來獲得被測電阻的電流，又能測出被測電阻的電壓，根據R=$\frac{U}{I}$求電阻．
（3）電路中滑動變阻器的作用：閉合開關前滑片處于最大阻值處，保護電路；移動滑片，改變連入電路電阻，改變被測電阻的電壓和電流，完成多次測量．

解答 解：（1）為保護電路，連接電路時，開關應斷開，并將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處．
（2）連接好電路，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，測出定值電阻和被測電阻兩端的電壓U₁，U₂．
串聯電路電流相等，所以：$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{x}}$；所以R_X=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$．
（3）閉合開關前，滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，對電路起保護作用．
定值電阻的阻值不變，不同電壓下，阻值不變，為了減小誤差，需要移動滑片，多次測量求平均值．
故答案為：（1）斷開；阻值最大；（2）$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$；（3）移動滑片獲得多組數據，多次計算結果求平均值．

點評 伏安法測量電阻是最一般的方法，在缺少電流表時，采用被測電阻和已知定值電阻串聯，獲得相同電流；在缺少電壓表時，采用被測電阻和已知定值電阻并聯，獲得相同電壓，這三種方法都比較常見，都要掌握．