Question

9．測(cè)電阻的方法有很多，比如：
（1）在“用電流表和電壓表測(cè)量定值電阻的阻值”的實(shí)驗(yàn)中，按圖1所示的電路連接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
a．該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量原理：R=$\frac{U}{I}$
b．連接電路時(shí)，開關(guān)必須斷開，正確連接電路后，閉合開關(guān)S前，先將滑動(dòng)變阻器滑片P置于B（選填“A”或“B”）端．
c．檢查電路連接無(wú)誤后，閉合開關(guān)S，觀察和記錄每次實(shí)驗(yàn)電壓表和電流表的讀數(shù)，計(jì)入表格中．第2組實(shí)驗(yàn)中電壓表的讀數(shù)如圖2所示，即2V，電流表的讀數(shù)如表格所示．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓/I	電流/I	電阻/Ω
1	1.5	0.31	4.8
2		0.4
3	2.5	0.48	5.2

d．根據(jù)表格內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算可知：被測(cè)電阻R_x的阻值是5Ω，若開關(guān)斷開，R_x的阻值為5Ω．
e．為確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了多次測(cè)量，操作正確的是B
A．換用阻值不同的電阻進(jìn)行測(cè)量
B．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P到不同位置進(jìn)行測(cè)量

（2）現(xiàn)要測(cè)量一只阻值約為數(shù)百歐的電阻R_X．能提供的器材有：干電池兩節(jié)、電壓表（量程為0～3V、0～15V）、電流表（量程為0～0.6A、0～3A）、滑動(dòng)變阻器R（100Ω  2A）和電阻箱R₀（0～9999Ω、5A）各一只、開關(guān)和導(dǎo)線若干．有三組同學(xué)提出了自己的設(shè)計(jì)方案并畫出了如圖3所示的電路圖：
在甲組、丙組方案中，有一組是不可行的，是甲組．（選填“甲”、“丙”）請(qǐng)說(shuō)出乙組方案的具體做法：滑片在最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)就是電源電壓U；當(dāng)滑片到最右端，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是100Ω，讀出待測(cè)電阻兩端的電壓為Ux，則滑動(dòng)變阻器分得電壓為U-Ux，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$=$\frac{{R}_{X}}{100Ω}$，則R_X=$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$×100Ω．．

Answer 1

分析 （1）a電流表可以測(cè)出電阻的電流，電壓表可以測(cè)出電壓表兩端的電壓，利用歐姆定律可以求出電阻值的大�。�
b為防止電路中的電流過(guò)大燒壞電路元件，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處；
c根據(jù)電壓表的量程和分度值讀數(shù)；
d分別利用歐姆定律的變形公式求出電阻值；電阻的大小與電流和電壓無(wú)關(guān)；
e滑動(dòng)變阻器可以改變電流值電壓值；
（2）對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目，主要是根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材，選擇合理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合題目中所給的電路圖進(jìn)行分析，利用歐姆定律的變形公式求解電阻的阻值．

解答 解：
（1）a、電流表可以測(cè)出電阻的電流，電壓表可以測(cè)出電壓表兩端的電壓，利用歐姆定律可以求出電阻值的大小，故實(shí)驗(yàn)原理為：R=$\frac{U}{I}$；
b、為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于最大阻值處的B端；
c、電壓表量程為0-3V，分度值為0.1V，電壓示數(shù)為2V；
d、本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了多次測(cè)量的目的減小誤差，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$可以求出三次電壓下的電阻分別為：4.8Ω、5Ω、5.2Ω，故被測(cè)電阻R_x的阻值為：
R_x=$\frac{4.8Ω+5Ω+5.2Ω}{3}$=5Ω；
因?yàn)殡娮璧拇笮∨c電流和電壓無(wú)關(guān)，所以，若開關(guān)斷開，R_x的阻值仍然為5Ω；
e、滑動(dòng)變阻器可以改變連入電路的電阻，從而改變待測(cè)電阻的電流值和電壓值，實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量，故選B；
（2）由題意可知，電路中的電阻值很大，但電源電壓很小，所以電流也會(huì)很小，利用電流表無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)出電流，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，故甲方案不可行�?br />丙方案是可行的，具體做法為：①調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R₁，使電壓表示數(shù)為1V，則電阻箱的電壓為3V-1V=2V，待測(cè)電阻的電壓為電阻箱電壓的$\frac{1}{2}$，根據(jù)分壓原理，待測(cè)電阻R_X1=$\frac{1}{2}$R₁，
②同理，分別調(diào)節(jié)電阻的阻值為R₂、R₃，使電壓表示數(shù)分別為1.5V、2V，待測(cè)電阻分別為R_X2=R₂，R_X3=2R₃；
③將3次測(cè)量的平均值作為測(cè)量結(jié)果，可以減小誤差，結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確；
乙方案的具體做法為：滑片在最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)就是電源電壓U；當(dāng)滑片到最右端，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是100Ω，讀出待測(cè)電阻兩端的電壓為Ux，則滑動(dòng)變阻器分得電壓為U-Ux，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$=$\frac{{R}_{X}}{100Ω}$，則R_X=$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$×100Ω．
故答案為：（1）a．R=$\frac{U}{I}$； b．?dāng)嚅_；B； c.2； d.5；5； e．B；
（2）甲；滑片在最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)就是電源電壓U；當(dāng)滑片到最右端，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是100Ω，讀出待測(cè)電阻兩端的電壓為Ux，則滑動(dòng)變阻器分得電壓為U-Ux，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$=$\frac{{R}_{X}}{100Ω}$，則R_X=$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$×100Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、滑動(dòng)變阻器的原理、電流表讀數(shù)、求電阻阻值，對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．對(duì)于這類設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇實(shí)驗(yàn)方案的題目，要結(jié)合電路特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行分析選擇．