Question

【題目】物理實驗課上，老師讓同學們測一只阻值約為150Ω的未知電阻Rx，現有一個電壓約為1.5V的電源、一個電壓表（量程0~3V，分度值0.1V）、一個電流表（量程0~3A，分度值0.1A）、一個5Ω的定值電阻R1、一個最大阻值為100Ω的滑動變阻器R2、一個開關和若干導線。請你合理選用器材設計一個實驗，精確測出未知電阻Rx的阻值。

要求：（1）在方框中畫出你設計的實驗電路圖（電路不可重組）

（2）根據你所設計的電路，寫出主要實驗步驟

（3）寫出Rx的數學表達式（用已知量和測得量表示）

Answer 1

【答案】詳見解析

【解析】

根據題中“老師讓同學們測一只阻值約為150Ω的未知電阻Rx”可知，本題考查測量電阻的方法。伏安法測電阻，要求測出待測電阻兩端電壓和通過它的電流。

待測電阻兩端電壓可由電壓表直接測出。通過待測電阻的電流可由電流表測出，而根據電源的電壓和待測電阻的阻值，可求出通過待測電阻的電流，由計算值可知電流值是非常小的，小于電流表的分度值，因而測不出電流值。

但我們可以測出滑動變阻器在最小阻值和最大阻值處電壓表的示數，根據電源電壓不變，列出一個等式，從而求出電阻值；

方法一：

（1）電路圖，如下圖：

（2）實驗步驟：

①按照電路圖連接電路

②將滑片置于最左端，測出電源總電壓U

③將滑片置于最右端，測出Rx兩端電壓Ux

（3）Rx表達式：

方法二：

（1）電路圖：如下圖：

（2）實驗步驟：

①按照電路圖連接電路

②將滑片置于最右端，測出電源總電壓U

③將滑片置于最左端，測出Rx兩端電壓Ux

（3）Rx表達式：。