Question

現(xiàn)有電源、開關(guān)、最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器R_l和電壓表各一個(gè)，導(dǎo)線若干．其中電壓表量程符合測(cè)量要求，表盤上有刻度線，但沒有標(biāo)明刻度值．請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)法測(cè)出一個(gè)未知電阻R₂的阻值（要求只連接一次電路）．
（1）在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖：
（2）簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)步驟并寫出計(jì)算未知電阻R₂的表達(dá)式：

Answer 1

答：（1）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，即電流處處相等，可以把滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處，和未知電阻R₂串聯(lián)，讓一個(gè)電壓表測(cè)量R₂的電壓，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（2）步驟：雖然電壓表沒有標(biāo)明刻度值，但量程符合測(cè)量要求，表盤上有刻度線且是均勻的，用電壓表的指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)表示未知電阻R₂的電壓；
①閉合開關(guān)，先把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端，讀出電壓表指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N₁；
②閉合開關(guān)，再把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端，讀出電壓表指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N₂；
（3）根據(jù)歐姆定律可知：R₂=Ω．
分析：本題實(shí)驗(yàn)器材中，沒有電流表，但是可以根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，即電流處處相等，可以把滑動(dòng)變阻器的電阻全部和未知電阻R₂串聯(lián)，雖然電壓表沒有標(biāo)明刻度值，但量程符合測(cè)量要求，表盤上有刻度線，用電壓表的指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N₁表示未知電阻R₂的電壓，然后再將滑動(dòng)變阻器的阻值為零，此時(shí)電壓表所測(cè)電壓應(yīng)為電源電壓，測(cè)出電壓表的指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N₂，結(jié)合串聯(lián)電路的電壓規(guī)律進(jìn)行分析，可求出待測(cè)電阻R₂的電壓，然后利用歐姆定律可以求出電阻．
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目，要結(jié)合串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和歐姆定律進(jìn)行分析．