Question

5．在測量定值電阻 R_X 阻值的實驗中．

（1）實驗時，若只有R_x斷路，開關(guān)閉合后，電路中可能出現(xiàn)的一種現(xiàn)象是電流表示數(shù)為0．
（2）在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表不能使用，小明將滑動變阻器調(diào)到最大值作為定值電阻R₀使用（R₀ 阻值已知），設(shè)計了如圖乙所示的電路測量R_x 阻值．測量時，只閉合S₁，電流表示數(shù)為 I_l；只閉合 S₂電流表示數(shù)為 I₂．則 S₁閉合時，電阻R_x 兩端的電壓U_X=I₂R₀，電阻 R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．（均選用 I_l、I₂和 R₀表示）
（3）因圖乙不能測量多組數(shù)據(jù)，于是小明向老師借了一只定值電阻R₁（R₁值已知），設(shè)計了如圖丙所示的實驗電路，重復(fù)（3）中的測量步驟和計算方法，并多次測量求出了電阻R_x的阻值．小明得出的R_x阻值是錯誤（正確/錯誤）的，理由是R_X與R₀在兩種不同的狀態(tài)下電壓不一定相同．

Answer 1

分析 （1）R_X斷路，電路斷路，電路中無電流，電壓表串聯(lián)在電路中，分析出現(xiàn)的現(xiàn)象．
（2）R_X與R₀分別接入電路，找電源電壓相等，列等式求解．
（3）串聯(lián)電路的電阻在電路中起分擔(dān)電壓的作用，電阻不同，分擔(dān)的電壓不同．
當只閉合S₁時，R_X 與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，只閉合S₂時，R₀與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，滑片位置不變，R₀與R_X不一定相等，分擔(dān)的電壓不一定相同．

解答 解：（1）R_X斷路，電路斷路，電路中無電流，電流表無示數(shù)；此時電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓，電壓表示數(shù)接近電源電壓．
（2）只閉合S₁時，U=I₁R_X，
只閉合S₂時，U=I₂R₀，
所以，I₁R_X=I₂R₀，
所以，R_X=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．
（3）只閉合S₁和只閉合S₂，滑動變阻器接入電路的電阻相同，R_X與R₀的阻值不一定相同，在串聯(lián)電路中分擔(dān)的電壓不一定相同，所以不能根據(jù)電壓相等列等式求解．
故答案為：（1）電流表示數(shù)為0；
（2）I₂R₀；$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$；
（3）錯誤；R_X與R₀在兩種不同的狀態(tài)下電壓不一定相同．

點評 在實驗設(shè)計或計算題中，通過開關(guān)的閉合和斷開或滑片移動，使電路處于不同狀態(tài)．找電源電壓相等是一種常見，又典型的方法，一定要掌握．