【习题226】 某同学利用一个电池组、两只电压表、一个阻值为3 Q的电阻器和几根导线来测量未知电阻Rx的阻值,该同学设计好电路并正确操作后,电压表V1、V2的指针指示情况如图3—17所示。在你不知道电压表如何接入电路的情况下,请判断R的阻值可能为__________Ω、__________Ω、Ω或__________Ω。
【分析】 本题属于开放性试题,电压表V1的示数为3 V,电压表V2的示数为9 V,电压表接人电路有四种可能,如图所示。
由甲图求得:R1=1Ω
由乙图求得:Rx=1.5Ω
由丙图求得:Rx=6Ω
由丁图求得:Rx=9Ω
【答案】 1Ω、1.5 Ω、6 Ω或9Ω。
【习题227】 某同学想测出一个电阻 R的阻值,将选用的器材连成如图所示的电路,R0为已知电阻,由于对电源电压未知,所以没有测出电阻R的阻值,请你选填器材,帮助他完成这个实验。要求:①用三种方法,画出电路图,并简要说明;②每一种方法在不拆除原有电路接线的条件下,只允许选填一种器材接入电路。
【答案】 方法一:如图甲所示,选用开关S1与被测电阻R并联,断开开关S1合上S测出电流I1,则电源电压U=I1(R+R0);S1、S都合上测出电流I0,则电源电压U=I0×R0,因为U=U,所以,I0R0=It(R+R0),被测电阻R=。
方法二:如图3—20乙所示,把电压表并在被测电阻R两端,闭合开关,读出电压值UR,电流值I,则被测电阻值为R=。
方法三:如图3-20丙所示,电压表并在R、R0两端,闭合开关,读出电压值U和电流值,,则uR=U-IR0,所以被测电阻R
方法四:如图3—20丙所示,把一已知电阻接在电源和电流表两端,未合上开关前读出电流值为I1,则电源电压u=I1R1;合上开关后读出电流值为I,则通过电阻R、R0的电流为I2=I-I1,被测电阻两端电压UR=,所以被测电阻R=。
【习题228】 现有一个电池组、一个电流表、一个开关、一个已知阻值的电阻R0、导线若干,用上述器材测定待测电阻Rz的阻值。要求:
(1)画出实验电路图。
(2)简要写出实验步骤并用字母表示测量的物理量。
(3)写出待测电阻Rx阻值的表达式。(结论开放)