Question

10．在“在伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）若待測(cè)電阻約為10Ω，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將實(shí)物電路連接完整（要求：滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變�。�．
（2）開(kāi)關(guān)閉合前，發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線(xiàn)左側(cè)，接下來(lái)，該同學(xué)必須進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)指針歸零．
（3）測(cè)量時(shí)，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則I=0.24A，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得R_x=10.0Ω．完成一次試驗(yàn)后，小李又調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P到不同位置再進(jìn)行測(cè)量，這樣做可以達(dá)到多次測(cè)量求平均值，減小誤差的目的．
（4）若待測(cè)電阻約為數(shù)百歐，電源電壓約3V，要想測(cè)出此待測(cè)電阻，
①上述方法是否可行？不可行，原因是電路中最大電流小于電流表的分度值，無(wú)法測(cè)量電流的大�。�
②小虎利用現(xiàn)有器材和電阻箱R₀（0～9999Ω，5A），設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
A．電路連接正確后，閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U₁．
B．閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)2，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R₀時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₂，則待測(cè)電阻的阻值R_x=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R₀（用字母：U₁；、U₂、R₀表示）．

Answer 1

分析 （1）電源電壓為3V，所以，電壓表選用小量程；根據(jù)歐姆定律求通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流，據(jù)此確定電流表的量程；滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小，滑動(dòng)變阻連入電路中的電阻變大，所以，滑片以右電阻絲連入電路；
（2）開(kāi)關(guān)閉合前，發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線(xiàn)左側(cè)，說(shuō)明電流表指針沒(méi)有調(diào)零；
（3）認(rèn)清電流表小量程的分度值讀數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出R_X；多次測(cè)量取平均值可減小誤差；
（4）①估算出電路中的最大電流，和電流表的分度值作比較；
②根據(jù)分壓原理求待測(cè)電阻的阻值Rx．

解答 解：（1）由電源電壓確定電壓表的量程，通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，電流表選用小量程；滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小，滑動(dòng)變阻連入電路中的電阻變大，所以，滑片以右電阻絲連入電路，如圖所示；
（2）開(kāi)關(guān)閉合前，發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線(xiàn)左側(cè)，應(yīng)調(diào)節(jié)指針歸零；
（3）電流表小量程的分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，
R_X=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10.0Ω；
小李又調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P到不同位置再進(jìn)行測(cè)量，這樣做可以達(dá)到多次測(cè)量求平均值，減小誤差的目的；
（4）①電源電壓約為3V，若待測(cè)電阻為數(shù)百歐，電路中的最大電流不超過(guò)0.02A，即小于電流表小量程的分度值，所以，無(wú)法測(cè)出電流的大小；
②電路連接正確后，閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)1時(shí)，電壓表測(cè)電源電壓U=U₁；
 閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)2，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R₀時(shí)，電壓表的示數(shù)U₂，即為則待測(cè)電阻的兩端的電壓，
根據(jù)分壓原理，$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$=$\frac{{R}_{X}}{{R}_{0}}$，待測(cè)電阻的阻值R_x=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R₀．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）調(diào)節(jié)指針歸零；
（3）0.24；10；多次測(cè)量求平均值，減小誤差的目的；
（4）①不可行；電路中的最大電流小于電流表小量程的分度值，無(wú)法測(cè)出電流的大小；
②$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R₀

點(diǎn)評(píng) 本題用“伏安法”測(cè)量電阻，考查儀器的調(diào)整、電路的連接、數(shù)據(jù)的處理、對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估能力及在沒(méi)有電流表的情況下測(cè)電阻的方法，綜合性較強(qiáng)．