Question

为了测出未知电阻Rx的电阻，小刚根据实验桌上已备有的实验器材：电压为U的满足实验要求的电源，已知阻值为R的定值电阻，电流表A、滑动变阻器、单刀双掷开关S及导线若干，设计了如图所示的电路．
（1）小刚设计的实验操作步骤：
①将开关掷向触点a，移动滑片P至某位置，使电流表的示数为某一适当数值；读出电流表的示数，记为I₁；
②将开关掷向触点b，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电流表的示数，记为I₂．
（2）请你用测得的物理量I₁、I₂和已知物理量U、R写出Rx的表达式：Rx=    ．

Answer 1

【答案】分析：S掷向a时，测出电路电流I₁，U=I₁（R'+R_X），有两个未知量，无法求出R_X．
S掷向b时，测出电路电流I₂，U=I₂（R+R），其中的R可以用电源电压U、I₂、R来表示，所以R=-R．
故采用滑片的位置不动，电源电压一定，S掷向a和S掷向b，找电源电压相同列等式求解．
则等式为：I₁（R_X+R）=I₂（R+R），求出R_X．
解答：解：S掷向b时，测出电路电流I₂，U=I₂（R+R），所以R=-R．
S掷向a时，测出电路电流I₁，U=I₁（R'+R_X），有两个未知量，无法表示出R_X．
要测出R_X，当S掷向b时，保持滑动变阻器的滑片不变．
I₁（R_X+R）=I₂（R+R），
把R=-R代入上式得，
所以，R_X=+R．
故答案为：+R．
点评：计实验和计算中，采用开关闭合与断开、滑片移动等改变电路连接，找前后两个过程电源电压相等是很常用的类型，一定要掌握．