Question

小明用“伏安法“測量定值電阻R_X的阻值，實驗室提供的實驗器材有：
A．待測電阻R_x（阻值約為200Ω）；
B．二節干電池（每節干電池的電壓約為1.5V）；
C．電壓表一個（量程0～3V，0～15V）；
D．電流表一個（量程0～0.6A，0～3A）；
E．滑動變阻器Ro（規格為100Ω，2A）；
F．開關S一個，導線若干．．則：
①小明用如圖所示的電路來測量待測電阻Rx的阻值，則該電路中電流表所選用的量程對應的分度值為______；電路中的最大電流約為______A．
②小明同學在實驗過程中發現該實驗不能較精確地測量出待測電阻R_x的阻值．那么，為了能較精確的測出電阻R_x的阻值，請你只利用提供的部分器材重新設計一種可行的實驗方案：
A．在虛線方框內畫出你設計的可行實驗電路圖，要求連接好電路后，電表的位置不移動就能測出待測電阻R_x的阻值（其中，部分已畫好）．
B．根據所畫的電路圖，用鉛筆畫線代替導線將實物圖連接起來，使之成為符合要求的電路（沒有選用的器材就不要連接．其中，部分導線已連好）
C．簡述主要的實驗步驟：第一步：______；第二步：______．
D．寫出待測電阻的表達式R_x=______ （用實驗步驟和題中的相關字母表示）

Answer 1

【答案】分析：①實物連接圖中，電流表選擇0～0.6A量程，刻度盤上最小格代表的示數是分度值．
知道電路最大電壓和最小電阻，根據歐姆定律計算最大電流．
②電流表分度值是0.02A，電路最大電流約為0.015A，指針偏轉太小，不能用電流表測量電流，只有電壓表，采用串聯方式，找電流相等列出等式．
因為滑動變阻器的最大電阻是已知的，把電壓表和被測電阻并聯，滑片滑到最小值時，電壓表測電源電壓，滑到最大值測被測電阻兩端的電壓，根據電流相等求解．
根據要求畫出電路圖．根據電路圖連接實物圖，連接實物圖時，注意電壓表量程的選擇．
解答：解：①電流表選擇0～0.6A量程，分度值為0.02A．
電路最大電壓約為3V，滑片滑到a端，只有R_X接入電路，電路最小電阻為200Ω，
所以，電路最大電流為：I===0.015A．
②電路最大電流太小，電流表指針偏轉太小，不能準確測量的電流值，只使用電壓表測量電壓，使滑動變阻器與R_X串聯，電壓表并聯在R_X兩端，當滑片滑到a端，電壓表測量電源電壓U；滑動變阻器的滑片滑到b端，電壓表測量R_X兩端的電壓U_X．
根據電流相等得，=，
所以，R_X=．
電路圖如下：

根據電路圖連接實物圖，從電源正極開始，依次經滑動變阻器、R_X、開關到電源的負極，電壓表并聯在R_X兩端．如圖．
電源電壓約為3V，電壓表選擇0～3V．

故答案為：①0.02A；0.015；②如上面電路圖；如上面實物圖；
實驗步驟：第一步：滑動變阻器的滑片滑到a端，電壓表測量電源電壓U；
第二步：滑動變阻器的滑片滑到b端，電壓表測量R_X兩端的電壓U_X；
．
點評：題目中既有電壓表，又有電流表，在電表指針偏轉很小時，讀數誤差太大，測量結果不準確，此題電流表偏轉太小，去掉電流表，只使用電壓表，采用滑動變阻器與被測電阻串聯，找電流相等列出等式，列等式的關鍵是滑片滑到最小值時，電壓表測量電源電壓．