Question

【題目】某科技小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一只標(biāo)有“XKΩ”的電阻(X為模糊不清的一個(gè)數(shù)字)，為了測(cè)出這只電阻的阻值，他們進(jìn)行了如下探究:

(1)首先設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)所示，使用的器材有:兩節(jié)新干電池、待測(cè)電阻Rx、電壓表V、電流表A,滑動(dòng)變阻器(標(biāo)有“50Ω 1 A”)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，該方案無(wú)法測(cè)出電阻Rx的值，其主要原因是:__________________________________________________

(2)經(jīng)討論后他們利用原有器材并補(bǔ)充適當(dāng)?shù)钠鞑�，重新設(shè)計(jì)測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)方案.小李設(shè)計(jì)的電路圖如圖(b)所示，其中定值電阻R0＝2KΩ.他連接電路后，閉合S1，斷開(kāi)S2，想先測(cè)出電源電壓，但讀出的電壓表示數(shù)U=2V，與兩節(jié)新干電池能提供的電壓相差很大.請(qǐng)教老師后才知道，電壓表相當(dāng)于一個(gè)能顯示自身兩端電壓的定值電阻.則根據(jù)小李的測(cè)量數(shù)據(jù)和電源電壓(取3V)，可估算出電壓表自身的電阻為_______kΩ.

(3)小組其他同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，在電源電壓恒定且已知的條件下，能先測(cè)出電壓表自身電阻后，再測(cè)出Rx阻值的電路是________.

(4)他們選擇正確方案測(cè)出Rx的阻值后，又有同學(xué)提出，應(yīng)該通過(guò)多次測(cè)量求平均值來(lái)減小誤差.在正確方案的基礎(chǔ)上，能實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量Rx阻值的是_________.

A.改變電源電壓 B.將R0換成50Ω的定值電阻 C.將電壓表?yè)Q成電流表

Answer 1

【答案】電路的最大電流低于電流表分度值，無(wú)法測(cè)量 4 C A

【解析】

（1）根據(jù)題意知，實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的電阻有“xk”，即電阻約為幾千歐姆，電源為兩節(jié)新干電池，其最大電壓為串聯(lián)時(shí)的3v，由圖1知道，若利用伏安法測(cè)電阻，即使電阻最小為1k，則通過(guò)它的最大電流是：0.003A，遠(yuǎn)小于電流表的分度值0.02A，所以、由于電流太小，無(wú)法用電流表直接測(cè)出，也就無(wú)法測(cè)出電阻的值；

（2）閉合，斷開(kāi)：，電壓表與定值電阻串聯(lián)，電壓表示數(shù)U=2V，由于電壓表當(dāng)于一個(gè)能顯示自身兩端電壓的定值電阻。所以定值電阻的電壓是：3V－2V＝1V：即電壓表示數(shù)為定值電阻兩端電壓的＝2倍，由串聯(lián)分壓原理可估算出電壓表自身的電阻是：22k=4 k；

（3）在A圖中，若開(kāi)關(guān)向左接通能測(cè)量出待測(cè)電阻兩端電壓，則開(kāi)關(guān)向右接通時(shí)，則電流是從電壓表負(fù)接柱流入，故無(wú)法測(cè)量定值電阻的電壓，即A不符合題意；在B圖中，由于兩電阻并聯(lián)，各支路互不影響，開(kāi)并斷開(kāi)與閉合時(shí)，電壓表示數(shù)不變，故無(wú)法測(cè)待測(cè)電阻的電壓，即B不符合題意；在C圖中，當(dāng)開(kāi)關(guān)向上接和向下接時(shí)，待測(cè)電阻和定值電阻會(huì)分別與電圧表串聯(lián)，若電壓表示數(shù)分別量、，則由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，兩電阻的電壓分別是：，，由串聯(lián)分壓原理知道：兩式聯(lián)立可求出待測(cè)電阻，故C符合題意；在D圖中，只能測(cè)量出待測(cè)電阻與串聯(lián)時(shí)的電壓；故不符題意，綜上所述，只有C符合題意，故選C；

（4）結(jié)合以上（3）的C方案知道，若改變電源電壓，則可得出不同的電壓值，由聯(lián)立兩式可得出幾組電阻值，通過(guò)求平均值減小誤差，故A符合題意；若將換成50電阻，則只能測(cè)量出一個(gè)電阻值，故B不符合題意；若將電壓表?yè)Q成“00.6A”的電流表，因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯?/span>接到上端時(shí)，也只能測(cè)量出一個(gè)電流值，求出一個(gè)電阻值，故C不符合題意，故選A。