Question

如圖所示，（甲）是一單刀雙擲開關(guān)的實(shí)物圖，它的符號(hào)如圖（乙）所示．圖（丙）是單刀雙擲開關(guān)的電路控制作用的一個(gè)實(shí)例．當(dāng)S與“1”接觸時(shí)，燈泡E1發(fā)光，當(dāng)S接觸“2”時(shí)，燈泡E2發(fā)光．現(xiàn)有如下器材：一個(gè)電源（兩極間電壓保持不變，但電壓數(shù)值未知）、一個(gè)電阻箱（用R0表示）、一個(gè)電壓表（最大量程大于電源兩極間電壓）、一個(gè)待測(cè)電阻（用R_X表示）、一個(gè)單刀雙擲開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）根據(jù)以上所給器材，在虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)量并計(jì)算出待測(cè)電阻RX的規(guī)范電路圖（連接好后在實(shí)驗(yàn)過程中不能拆卸）．

（2）寫出測(cè)量的操作步驟及所測(cè)量的物理量．
（3）寫出用測(cè)量的量計(jì)算R_X的表達(dá)式．

Answer 1

分析：單刀雙擲開關(guān)在這里的作用是改變電路的性質(zhì)，使變阻箱與待測(cè)電阻要么串聯(lián)，要么單個(gè)接入，這樣就可以得到電源電壓和兩元件之間的電壓，再通過串聯(lián)得到電流，即可用公式計(jì)算待測(cè)電阻的阻值．

解答：解：（1）如圖，用電壓表測(cè)R₀兩端的電壓，單刀雙擲開關(guān)可控制待測(cè)電阻是否接入電路；

（2）步驟：S接1時(shí)，測(cè)出電源兩極間電壓U；S接2時(shí)，測(cè)出R₀兩端電壓U₀；
（3）R_X兩端的電壓U_X=U-U₀，R_X的電流I_X=

U0

R0

，代入公式R_X=

UX

IX

=

U-U0

U0

R0．

點(diǎn)評(píng)：本題的考查既是對(duì)單刀雙擲開關(guān)的一個(gè)靈活運(yùn)用，同時(shí)也是對(duì)電路中電流、電壓關(guān)系的一個(gè)考查，這一設(shè)計(jì)思路的關(guān)鍵是通過開關(guān)改變電路的性質(zhì)，再利用電壓表和已知阻值的變阻箱得出電路中的電流和電壓，間接求電阻．此題首次接觸時(shí)會(huì)有難度，但掌握了這一設(shè)計(jì)原理，便可解決這一類相關(guān)的問題，值得我們借鑒．