Question

现有电压表两只、电池组一个、滑动变阻器一个、已知阻值的定值电阻R一个、未知电阻R_x一个、开关一个、导线若干，请你设计一个实验，测出R_x的阻值．
（1）画出你设计的实验电路图；
（2）写出步骤及所需记录的物理量；
（3）写出计算R_x的表达式．

Answer

本题实验器材中，没有电流表，但是可以根据串联电路的电流特点，即电流处处相等，可以把定值电阻和待测电阻串联，用电压表测出定值电阻的电压，利用欧姆定律可以求出电路中的电流；
结合串并联电路的电压规律进行分析，可求出待测电阻Rx的电压，然后利用欧姆定律可以求出电阻．
答：（1）连接电路，使定值电阻R、滑动变阻器、未知电阻Rx串联，让一个电压表测量R的电压，让另一个电压表测量两个电阻的总电压，设计的实验电路图如图所示：
（2）步骤：①先把滑动变阻器的划片滑到最右端，闭合开关记录电压表V′和电压表V的数值U′，U；
②改变划片位置，多次测量，分别记下电压表V′和电压表V的数值U′，U；
③根据实验数据，取平均值U′，U；
④根据串联电路的电流相等和串联分压可知，I=，
电阻Rx两端电压等于U-U′，
（3）根据欧姆定律可知：Rx==