Question

【題目】物理實(shí)驗(yàn)課上，老師讓同學(xué)們測(cè)一只阻值約為150Ω的未知電阻Rx，現(xiàn)有一個(gè)電壓約為1.5V的電源、一個(gè)電壓表（量程0~3V，分度值0.1V）、一個(gè)電流表（量程0~3A，分度值0.1A）、一個(gè)5Ω的定值電阻R1、一個(gè)最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器R2、一個(gè)開關(guān)和若干導(dǎo)線。請(qǐng)你合理選用器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，精確測(cè)出未知電阻Rx的阻值。

要求：（1）在方框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖（電路不可重組）

（2）根據(jù)你所設(shè)計(jì)的電路，寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟

（3）寫出Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測(cè)得量表示）

Answer 1

【答案】詳見解析

【解析】

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

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

但我們可以測(cè)出滑動(dòng)變阻器在最小阻值和最大阻值處電壓表的示數(shù)，根據(jù)電源電壓不變，列出一個(gè)等式，從而求出電阻值；

方法一：

（1）電路圖，如下圖：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

①按照電路圖連接電路

②將滑片置于最左端，測(cè)出電源總電壓U

③將滑片置于最右端，測(cè)出Rx兩端電壓Ux

（3）Rx表達(dá)式：

方法二：

（1）電路圖：如下圖：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

①按照電路圖連接電路

②將滑片置于最右端，測(cè)出電源總電壓U

③將滑片置于最左端，測(cè)出Rx兩端電壓Ux

（3）Rx表達(dá)式：。