Question

（2009?南京模擬）實(shí)驗(yàn)室要測量一只阻值約為400Ω的電阻Rx的阻值，提供的器材有：電源（電壓恒定，約為3V），學(xué)生用電流表（0～0.6A，0～3A）一只，學(xué)生用電壓表（0～3V，0～1 5V）一只，滑動(dòng)變阻器R'（100Ω 2A）一只，電阻箱R₀（0-9999Ω 5A）一只，開關(guān)和導(dǎo)線若干．

（1）圖是小明所設(shè)計(jì)的用伏安法測電阻的電路圖．請按圖電路圖在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整；
（2）為使測量準(zhǔn)確，你認(rèn)為小明的方案能否完成實(shí)驗(yàn)？

不能

，理由是

因?yàn)殡娐分械碾娏髦堤�小了，電流表測不出電流值

；
（3）小華設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案，電路圖如圖所示．請你幫她完成實(shí)驗(yàn)操作步驟：

A．按照電路圖連接好電路，將電阻箱阻值調(diào)至最大；
B．閉合開關(guān)，將電阻箱調(diào)到適當(dāng)阻值，記下

電阻箱上的阻值R，并讀出電壓表的示數(shù)記為U₁

；
C．

將電阻箱移到最小阻值處即電阻為零，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)，記為U₂

；
D．待測電阻R_x的表達(dá)式：R_x=

U1

U2-U1

R

；
E．為使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，下一步的操作是

改變電阻箱的阻值，再測幾次，然后求平均值

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖就要注意一一對(duì)應(yīng)，同時(shí)注意滑動(dòng)變阻器接法是一上一下、電壓表和被測電阻并聯(lián)并注意正負(fù)接線柱的接法．
（2）根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù)和器材，我們可以發(fā)現(xiàn)電路中的電流值太小了，小到電流表顯示不出來，無法測出電流值，就無法求出待測電阻值．
（3）根據(jù)電阻箱接入電路中阻值的可知性，我們可以測出電阻箱接入不同阻值時(shí)，電壓表的示數(shù)．然后根據(jù)電源電壓是不變的，列出一個(gè)等式，從而求出電阻值．
要減小誤差，可采用多次測量求平均值的方法．

解答：解：（1）連接實(shí)物圖時(shí)，需要注意和電路圖一一對(duì)應(yīng)，另外是電壓表和電流表的連接一定要注意正負(fù)接線柱．

（2）根據(jù)題中提供的器材：電源電壓是兩節(jié)干電池，電源電壓是3V；定值電阻約為400Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為零時(shí)，電路中的電流I=

U

R

=

3V

400Ω

=0.0075A，小于電流表的分度值，難以測出電流，所以方案是不可行的．
故答案為：不能；因?yàn)殡娐分械碾娏髦堤�小了，電流表測不出電流值．
（3）根據(jù)電阻箱接入電路中阻值的可知性，我們可以測出電阻箱接入不同阻值時(shí)，電壓表的示數(shù)．
可先測出R₀一定阻值時(shí)，電壓表的示數(shù)U₁；再調(diào)節(jié)電阻箱阻值為0時(shí)，電壓表的示數(shù)U₂，即電源電壓的值；
那么當(dāng)電壓表示數(shù)為U₁時(shí)，即RX兩端的電壓為U₁時(shí)，電阻箱兩端的電壓為U₂-U₁，已知此時(shí)電阻箱的阻值為R；
那么可先求出電路中的電流，再由歐姆定律求得RX的阻值表達(dá)式．

故答案為：電阻箱上的阻值R，并讀出電壓表的示數(shù)記為U₁；
將電阻箱移到最小阻值處即電阻為零，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)，記為U₂；

U1

U2-U1

R；
改變電阻箱的阻值，再測幾次，然后求平均值．

點(diǎn)評(píng)：考查用伏安法測電阻，注意電路中的滑動(dòng)變阻器的作用：一是保護(hù)電路，連入電路中的電阻越大，電路中通過的電流就越小，不會(huì)因電流過大而燒壞電流表、電源和用電器；二是改變待測電阻兩端的電壓和通過的電流，從而得到多組數(shù)據(jù)，以便可以求平均值，達(dá)到減小誤差的目的．