Question

小明要測量電阻R_x的阻值（約100?），實驗室能提供的器材有：學生電源（U=3V）、電流表、電壓表、滑動變阻器（最大阻值R=50?）、開關各一個，導線若干．
（1）小明設計的實驗電路圖如圖甲所示，請用鉛筆畫線代替導線，根據甲圖將乙圖中的實物圖連接完整．
（2）當小明按照甲圖連好實物電路后，閉合開關，發現電流表的指針能夠偏轉，電壓表的示數為3V，產生這種現象的原因是________．
（3）在實驗過程中，小明發現電流表指針偏轉幅度太小，但他想了想，覺得不需要改變電路的連接方式，且不用讀出電流表的示數，也能較準確地求出R_x的阻值．他的做法是：將滑動變阻器的滑片移到________，讀出________，則R_x=________（用字母表示）．

Answer 1

解：（1）按照電路圖，首先從電源的正極出發，依次連接開關、滑動變阻器、電流表、定值電阻、到電源的負極．最后把電壓表并聯在定值電阻兩端．注意電壓表的正接線柱靠近電源正極，負接線柱靠近電源負極．如圖．
（2）電流表的示數有偏轉，說明電路是通路，電源電壓等于3V，定值電阻和滑動變阻器串聯，定值電阻的電壓也是3V，說明滑動變阻器滑到最左端，連入電路的阻值為零．
（3）當滑動變阻器滑到最右端，滑動變阻器相當于已知電阻R=50?，電壓表能直接測量定值電阻的電壓U_x，根據串聯電路總電壓等于各串聯導體的電壓之和，求出滑動變阻器兩端的電壓為U-U_x，通過滑動變阻器的電流為I=，串聯電路電流處處相等，通過定值電阻的電流和滑動變阻器的電流相等．所以定值電阻的電阻為R'==．
故答案為：（1）如圖所示．
（2）滑動變阻器接入電路中的阻值為0
（3）最大阻值處；電壓表的示數U_x；．
分析：（1）由電路圖畫實物圖，首先從電源的正極出發，依次連接開關、滑動變阻器、電流表、定值電阻、到電源的負極．最后把電壓表并聯在定值電阻兩端．
（2）電流表的示數有偏轉，說明電路是通路，定值電阻和滑動變阻器是串聯的，定值電阻電壓等于電源電壓，說明滑動變阻器連入電路的電阻為零．
（3）根據R=知道電壓和電流，能求出電阻，電壓表能直接測量定值電阻的電壓，不讀電流表的示數，根據串聯電路電流處處相等，讓定值電阻的電流等于滑動變阻器的電流，當滑動變阻器滑動最大阻值處，滑動變阻器相當于一個已知電阻，求出滑動變阻器的電壓，就能求出電流．
點評：在測量電阻時，如果既有電流表又有電壓表時，根據歐姆定律的導出公式很容易的求出電阻，在缺少電壓表時，我們一般設計并聯電路，找電壓相等，如果缺少電流表時，一般設計成串聯電路找電流相等．