(2013?蘇州)要測量一個阻值約為幾百歐的電阻R
x,實驗室提供的器材有:電源(電壓為3V),學生用電流表(量程為0~0.6A、0~3A)、學生用電壓表(量程為0~3V、0~15V)、滑動變阻器R
1和電阻箱R
2(0~9999Ω 5A)各一個,開關、導線若干.
(1)小明用伏安法測量該電阻,圖1是小明連接的電路.連接電路時,小明注意到了開關應
斷開
斷開
;接通電路前,小明還應將滑動變阻器滑至最
右
右
(左/右)端.
接通電路后,觀察到電流表指針不偏轉,示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為2V.請你判斷:
①電路中哪一個元件有故障?答:
電流表
電流表
;
②該元件發(fā)生了什么故障?答:
短路
短路
.
(2)在排出故障更換新元件后,經(jīng)檢查電路完好.閉合開關,逐漸減小滑動變阻器的接入電阻至最小,電壓表有示數(shù),但電流表的指針幾乎不偏轉,電流太小的原因是
被測電阻阻值太大
被測電阻阻值太大
.所以按小明所選的器材不能用伏安法測出該電阻的值.
(3)請你幫助小明在實驗室所提供的器材中選擇合適的器材,設計實驗方案測出該電阻的值.
(a)在圖2所示虛線方框中畫出實驗電路圖;
(b)簡述實驗步驟:
將電壓表與Rx并聯(lián),扳動電阻箱的旋鈕使其阻值為幾百歐,讀出示數(shù)為R2;
閉合開關讀出電壓表示數(shù)為U;
計算出Rx的阻值
將電壓表與Rx并聯(lián),扳動電阻箱的旋鈕使其阻值為幾百歐,讀出示數(shù)為R2;
閉合開關讀出電壓表示數(shù)為U;
計算出Rx的阻值
;(用相應的字母表示各個測出的物理量)
(c)寫出待測電阻R
x的表達式:
.