Question

2．在測量未知電阻Rx（阻值約為150Ω）的實驗中，提供的實驗器材有：電源（電壓3V）、滑動變阻器R（0～50Ω）、電阻箱R0（0～9999Ω）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、開關及導線若干．
（1）小虎同學設計了圖甲所示的電路，他不能（選填“能”或“不能”）較準確測出Rx的阻值，理由是電路中的電流小于電流表的分度值．
（2）小明同學設計了圖乙所示的電路進行測量．
①請根據(jù)圖乙所示的電路，在圖丙中用筆畫線代替導線將實物圖連接完整．（請連在答卷紙上）
②正確連接電路后，小明先將開關S撥至“1”，調(diào)節(jié)變阻器的滑片至某一位置，此時電壓表的示數(shù)如圖丁所示，讀數(shù)為U₁=0.40V．
③再將開關S撥至“2”，當電阻箱的阻值調(diào)至R₀=152Ω時，電壓表的示數(shù)恰為U₁，則待測電阻的阻值R_x=152Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律，在電壓不變的情況下，若電路的電阻增大，則電路中的電流減小，若電阻值很大，則電路中的電流會很�。�若電流值小于電流表的分度值時，將無法準確地測出電流值．
（2）①根據(jù)電路圖連接實物電路圖，從滑動變阻器引出的導線接在單刀雙擲開關的中間位置；
②先確定電壓表的量程和最小分度值，讀出電壓表的示數(shù)；
③根據(jù)實驗電路圖可知，實驗時有電壓表，沒有電流表，根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓特點，用電壓表測出待測電阻兩端電壓，再將開關與電阻箱連接并調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等和歐姆定律可知待測電阻的阻值與電阻箱的阻值相等．

解答 解：（1）由已知條件可知，未知電阻R_x的阻值約為150Ω，因為電源電壓為3V，由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流太小，所以不能用伏安法測出該電阻的值．
（2）①根據(jù)電路圖連接實物電路，如下圖所示：

②電壓表選擇0～3V量程，最小分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為0.4V；
③實驗中，閉合S₁調(diào)節(jié)滑動變阻器至適當位置，使電壓表的電壓值為U₁；斷開S₁閉合S₂，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)仍為U₁；
根據(jù)歐姆定律可知，R_x與R₀相等，電阻箱的示數(shù)R₀=152Ω，所以電阻R_x=152Ω．
故答案為：（1）不能；電路中的電流小于電流表的分度值；
（2）①如圖所示；②0.40；③152．

點評 本題的考查的知識點難點較多，一是單刀雙向開關的連接，二是故障原因的判斷，三是沒有電壓表測電阻的方法：根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等這一特點設計實驗，著重體現(xiàn)了等效替代法在實驗中的具體應用．