Question

13．為了精確測量一大阻值電阻R_x，某同學用電源（E=9V）、電壓表V（量程0～15V）、電流表A（量程0～6mA）、一只高精度的電阻箱R、滑動變阻器R₀和一個單刀雙擲開關(guān)S等器材，設(shè)計出了圖中甲圖所示電路．

（1）請按圖甲所示電路圖，連接圖乙中所給器材．要求開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑動觸點應處于正確位置．
（2）請完成如下實驗步驟：
①先把開關(guān)S撥向Rx，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表和電流表有一合適的讀數(shù)，并記錄下兩表的讀數(shù)大小U=8.02V和I=4mA，用伏安法初步估測電阻R_x的大小．
②保持滑動變阻器R₀的滑片位置不變，大致調(diào)節(jié)電阻箱使其為伏安法估測的值之后，把開關(guān)S撥向電阻箱R，并微調(diào)電阻箱的電阻值，使電壓表、電流表的讀數(shù)與步驟①中的讀數(shù)一致，讀得此時電阻箱的阻值R=2000Ω．
③則該未知電阻R_x=2000Ω．
（3）利用測得的數(shù)據(jù)，還可以得到電流表的內(nèi)電阻等于5Ω．

Answer 1

分析 （1）已知原理圖，則按原理圖依次將各點連入即可，注意導線不能交叉；
（2）根據(jù)實驗步驟明確實驗的原理，從而得出實驗中應完成的步驟；
（3）根據(jù)實驗中的原理及電路圖，分析還能求出的數(shù)據(jù)

解答 解：（1）已知原理圖，則將各串聯(lián)支路連接，再并聯(lián)即可得出正確的實物圖，如圖所示：

（2）②將開關(guān)接到R_x時，由伏安法測出的電壓及電流為電流表及待測電阻的總電阻，為了準確測量，可以保持滑動變阻器動片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，將電阻箱阻值調(diào)到2000Ω左右，則說明電阻箱所示電阻與待測電阻相同，
③則待測電阻阻值為2000．
（3）由伏安法測得電阻為電流表及待測電阻的阻值，故電流表內(nèi)阻可以測出，R_A=$\frac{U}{I}$=$\frac{8.02}{0.004}$-2000=5Ω；
故答案為：（1）如圖；（2）②電阻箱；③2000；（3）電流；5

點評 本題為設(shè)計性實驗，此類題目要求先明確實驗的原理，再由原理得出實驗的方法，從而得出正確的數(shù)據(jù)，難度適中．