Question

12．問題解決：
給你這些器材：電壓恒定的電源一個(gè)（電壓未知），滑動(dòng)變阻器（最大電阻R₀），待測(cè)電阻Rx一個(gè)，電流表一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．
請(qǐng)你利用這些器材，測(cè)電阻R_x的實(shí)際功率．
（1）請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖；
（2）請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）請(qǐng)推導(dǎo)出待測(cè)電阻實(shí)際功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式．

Answer 1

分析 利用伏安法測(cè)電阻，需用到電流表和電壓表，但當(dāng)只有電流表時(shí)，可利用滑動(dòng)變阻器的特點(diǎn)，分別使其阻值為0和最大，根據(jù)電源電壓不變?cè)O(shè)計(jì)電路

解答 解：（1）選擇電流表，將其與滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻組成串聯(lián)電路，如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①將滑片移至最右端，閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I₁；
②將滑片移至最左端，讀出電流表的示數(shù)I₂；
（3）因電源電壓不變，則I₁（R_x+R₀）=I₂R_x
I₁R_x+I₁R₀=I₂R_x，解得：R_x=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．
故答案為：
（1）見上圖；
（2）①將滑片移至最右端，閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I₁；
②將滑片移至最左端，讀出電流表的示數(shù)I₂；
（3）R_x=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)，在只有電壓表或電流表的情況下，可根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)電路．