小亮在测量定值电阻RX实验过程中发现电压表损坏了,老师给他们小组提供了一只阻值已知的定值电阻R0、一只电流表、电池组、一只开关和足量的导线.请你利用这些器材帮助小亮测出这只未知电阻RX的阻值.要求:
(1)在虚线框内画出实验电路图.
(2)简述实验过程并用字母表示相应测量量.
(3)用已知量和测量量表示RX,则RX=________.
试题答案
解:(1)把已知定值电阻R0与未知电阻RX并联,开关与定值电阻R0串联,如下图所示:
(2)实验过程及推导过程:开关断开时,电流表示数为I1,开关闭合时电流表示数为I2,
则通过电阻RX的电流为I1,通过电阻R0的电流为I2-I1,根据两电阻并联,两端的电压相等,得RXI1=R0(I2-I1),
∴待测电阻RX的阻值为:RX=R0
(3)故RX的表达式是:RX=R0
故答案为:(1)见上面的图;(2)见上面的分析;(3)RX=R0.
试题解析
(1)题中给出了一个定值电阻R0和一只电流表,要测量未知电阻Rx的阻值,可以采用两个电阻并联的方式,测出通过定值电阻R0和未知电阻Rx的电流.
(2)因为并联电压是相等的,我们可以求出R0两端电压,也就知道了Rx两端电压,除以通过Rx电流,就是Rx的阻值.
点评:此题考查的是测量电阻的特殊方法,我们要能够根据学过的物理知识设计出实验方案.
