小明利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值.他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如

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  • 解题思路:实验中没有电压表,被测电阻已经被一个开关断路,不能设计成并联电路找电压相等.

    通过开关闭合与断开,使电路处于两种状态,利用电源电压保持不变,找电路两种状态下的电压相等.

    可以使已知电阻和被测电阻串联,测量串联电路中的电流,然后短路被测电阻测出电路电流,利用电源电压相等,列出等式求解.

    (1)使已知定值电阻和被测电阻并联,电流表串联在电路中,测串联电路的电流.再把被测电阻断路,只有已知电阻接在电路中,测此时电路的电流.根据两种电路状态下电源电压相等求解.如下图.

    (2)只闭合开关S2时,电路为Rx的简单电路,电流表的示数为I1

    开关S1、S2都闭合时,电路为R0、Rx并联,电流表的示数为I2

    因电源的电压不变,所以并联时通过Rx的电流不变,

    所以通过R0的电流为I0=I2-I1,则电源的电压为U=I0R0=(I2-I1)R0

    由欧姆定律得:

    Rx的阻值为Rx=

    U

    I1=

    (I2−I1)R0

    I1.

    故答案为:(1)如上图;

    (2)开关S1、S2都闭合;

    (I2−I1)R0

    I1.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用.

    考点点评: 在实验设计题中和计算题中,通过闭合和断开开关或移动滑片来改变电路连接状态,利用电源电压不变或并联电路支路电压相等,列出等式解题,是很典型、很常见、很简单的方法,一定要掌握.

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