Question

20．為測(cè)量某未知電阻R_x的阻值，實(shí)驗(yàn)室僅提供以下器材：
A．待測(cè)電阻R_x（阻值約40～50Ω）   B．電流表（量程10mA，內(nèi)電阻約50Ω）
C．電阻箱R（最大值999.9Ω）       D．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)電阻約0.5Ω）
E．單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）將實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路，但未完成全部連線如圖1所示，請(qǐng)根據(jù)實(shí)物圖在圖2虛線框內(nèi)畫出原理圖，并用筆畫線代替導(dǎo)線，連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路．（要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，標(biāo)明給定器材的符號(hào)）
（2）按電路圖連接成正確的實(shí)物圖后，該同學(xué)先將電阻箱R的阻值調(diào)到最大，將開關(guān)S擲a端，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表的示數(shù)為I，此時(shí)電阻箱示數(shù)為R₁；然后將開關(guān)S擲向b端，再調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表的示數(shù)仍為I，記下此時(shí)電阻箱示數(shù)為R₂．則待測(cè)電阻R_x=R₂-R₁（完成必要步驟及用測(cè)量物理量的字母表示R_x，要求操作簡(jiǎn)單方便）

Answer 1

分析 （1）由電路圖中給出的接法可分析實(shí)驗(yàn)方法，從而得出正確的實(shí)物圖，再由實(shí)物圖得出對(duì)應(yīng)的原理圖；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，得出正確的實(shí)驗(yàn)方法，并根據(jù)電路明確待測(cè)電阻的阻值．

解答 解：（1）由圖可知，電路中只給出了一個(gè)電阻箱、一個(gè)電流表及單刀雙擲開關(guān)；無法用伏安法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故應(yīng)采用等效替代的方式；
分別將電阻箱接入一路；再將電阻箱和待測(cè)電阻串聯(lián)，讀出電阻箱的讀數(shù)；只要保證兩次電流相等，即可求出待測(cè)電阻的阻值；如圖甲所示    
根據(jù)實(shí)物圖得出對(duì)應(yīng)的原理圖，如圖乙所示      
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，先測(cè)出只有電阻箱接入時(shí)電流為I對(duì)應(yīng)的電阻；只需要再調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表的示數(shù)仍為I，記下此時(shí)電阻箱示數(shù)為R₂      
電阻箱減小的數(shù)值即為待測(cè)電阻的阻值；故R_x=R₂-R₁   
故答案為：（1）如圖所示；（2）再調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表的示數(shù)仍為I，記下此時(shí)電阻箱示數(shù)為R₂，R₂-R₁；

點(diǎn)評(píng) 本題要求能正確分析題意，根據(jù)前后的步驟和給出的儀表進(jìn)行分析，從而明確實(shí)驗(yàn)中采用的方法，并通過電路規(guī)律進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；整體難度中等；對(duì)學(xué)生的審題能力要求較高．