Question

【題目】現(xiàn)有一個電壓約6V的電源，一個量程為0-3V的電壓表，一個量程為0-0.6A的電流表，一個最大阻值為5Ω的滑動變阻器，開關(guān)及導線若干。請你設計一個實驗，測量出一個約為10Ω的未知電阻的阻值（電路不可重組）。要求：

（1）畫出實驗電路圖；

（2）定出主要實驗步驟和需測量的物理量；

（3）寫出待測電阻的數(shù)學表達式（用已知量的測量量來表示）。

Answer 1

【答案】（1）（2）見解析（3）

【解析】

根據(jù)題中“請你設計一個實驗，測量出一個約為10Ω的未知電阻Rx的阻值”可知，本題考查電阻的測量，根據(jù)“伏安法”設計電路圖，根據(jù)電源電壓恒定列式求出未知電阻的阻值。

（1）根據(jù)“伏安法”測未知電阻的阻值，需要測量出其兩端的電壓和通過電阻的電流，因為電源電壓為6V，滑動變阻器的最大阻值為5Ω，未知電阻Rx 的阻值約10Ω，若用電壓表測未知電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，電壓表示數(shù)將超過量程，故將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，電路圖如下：

（2）實驗步驟：

①按照電路圖連好電路，閉合開關(guān)，將滑片P移到某一位置，記下電流表的示數(shù)I1，讀出電壓表的示數(shù)U1；

②再移動滑片使電流表的示數(shù)減小為I2，讀出電壓表的示數(shù)U2；

（3）根據(jù)電源電壓恒定，，

解得：。