Question

【題目】在一次物理實驗活動中，老師拿出了一個密封盒．告訴同學們：里面有一個電源和一個定值電阻Rx相串聯（電源電壓和電阻Rx的阻值均未知），在電源和電阻Rx兩端各引出一根導線至于密封盒外，如圖所示．老師要求同學們：“在不損壞密封盒的前提下，只連一次電路就能測圖密封盒內的電阻Rx的阻值．”

實驗桌上有如下器材：

一只量程適合的電流表，一個已知阻值為R0的定值電阻，一個開關，若干根導線．

要求：

（1）根據給出的器材，在圖上畫出完整的實驗電路圖__________；

（2）請把實驗步驟補充完整，并寫出需要的物理量．

a．按電路圖連接好實驗的電路；

b．______；

c．______．

（3）寫出由上述步驟測得的物理量和已知量導出電阻Rx阻值的表達式_________．

Answer 1

【答案】 斷開開關S，讀出此時電流表的示數I1 閉合開關S，讀出此時電流表的示數I2 測得的物理量有：電流表的示數I1、I2，Rx阻值的表達式為Rx=．

【解析】（1）電路中沒有電壓表，只有電流表，且只連一次電路就能測圖密封盒內的電阻Rx的阻值，可以根據電源的電壓不變進行設計實驗，即R0 與Rx 、電流表、電源串聯組成電路，然后把開關并聯在R0 兩端，如下圖所示：

（2）實驗步驟和需要的物理量：

a．按電路圖連接好實驗的電路；

b．斷開開關S，讀出此時電流表的示數I1 ；

c．閉合開關S，讀出此時電流表的示數I2；

（3）因電源的電壓不變，且串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I=U/R可得：U=I1 （R0 +Rx ）=I2 Rx ，整理可得：Rx =I1R0/I2I1。