Question

（2006?內(nèi)江）為了比較精確地測量一個(gè)阻值大約為10Ω的電阻R_X的阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖，現(xiàn)提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A、電壓約為3V的電源
B、量程為0-3V-15V的電壓表
C、電阻箱R₀（符號為“”、阻值為0-9999Ω）
D、一個(gè)單刀雙擲開關(guān)（符號“”）
E、待測電阻R_X
F、導(dǎo)線若干    
則：
（1）為了提高實(shí)驗(yàn)測量的精確程度，電壓表的量程應(yīng)選

0～3V

；在連接電路前，單刀雙擲開關(guān)S應(yīng)是

斷開

的．
（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，用鉛筆畫線代表導(dǎo)線將電路元件連接起來（部分導(dǎo)線已連接好）（如圖2）．
（3）寫出主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟及所需測量的物理量，并用課本中相應(yīng)的字母表示．
①

將開關(guān)與b連接，讀出電壓表的示數(shù)U₁

②

將開關(guān)與a連接，調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，讀出電阻箱的示數(shù)R₀及電壓表的示數(shù)U₂

（4）待測電阻R_X=

U1-U2

U2

?R0

（用所測物理量的字母表示）．

Answer 1

分析：（1）在不超量程的情況下，電壓表應(yīng)選擇較小的量程，這樣可以減小誤差；
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，應(yīng)注意電路的連接順序和方式；
（3）當(dāng)開關(guān)與b連接時(shí)，可利用電壓表測出電源電壓；
當(dāng)開關(guān)與a連接時(shí)，可通過電壓表的示數(shù)及電阻箱的阻值根據(jù)I=

U

R

計(jì)算出電路中的電流，根據(jù)電源電壓和電壓表的示數(shù)計(jì)算出電阻兩端的電壓，從而可以計(jì)算出電阻的阻值；
（4）根據(jù)公式R=

U

I

結(jié)合串聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律進(jìn)行分析．

解答：解：（1）由題意知，電源電壓約為3V，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程；
在連接電路前，單刀雙擲開關(guān)應(yīng)是斷開的；
（2）在連接實(shí)物時(shí)，從電源的一個(gè)極出發(fā)，按照次序進(jìn)行連接，注意連接的方式，如圖所示：
；
（3）將開關(guān)與b連接，讀出電壓表的示數(shù)U₁，則U₁等于電源電壓；
再將開關(guān)與a連接，調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，讀出電阻箱的示數(shù)R₀及電壓表的示數(shù)U₂，則電路中的電流I=

U2

R0

，此時(shí)電阻與電阻箱串聯(lián)，則電阻兩端的電壓
U_x=U₁-U₂；
（4）則R_x=

Ux

I

=

U1-U2

U2 R0

=

U1-U2

U2

?R0．
故答案為：（1）0～3V；斷開；
（2）見上圖；
（3）①將開關(guān)與b連接，讀出電壓表的示數(shù)U₁；②將開關(guān)與a連接，調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，讀出電阻箱的示數(shù)R₀及電壓表的示數(shù)U₂；
（4）

U1-U2

U2

?R0．

點(diǎn)評：此題是測量電阻的實(shí)驗(yàn)，掌握測量原理R=

U

I

，要測量電阻，需想法測出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，此題中只給出了電壓表，還有一個(gè)電阻箱，電流可通過電阻箱及電壓表的示數(shù)得知，因此應(yīng)將電阻箱與電阻串聯(lián)，同時(shí)涉及到了歐姆定律公式的變形及串聯(lián)電阻電流和電壓的規(guī)律應(yīng)用．