Question

8．在測量未知電阻R_x（阻值約為150Ω）的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓3V）、滑動(dòng)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(guān)及導(dǎo)線若干．
（1）圖甲是小虎同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電路圖，請你用筆畫線代替導(dǎo)線按照圖甲所示的電路圖將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整．
（2）小虎利用他設(shè)計(jì)的電路不能（選填“能”或“不能”）較準(zhǔn)確測出R_x的阻值，理由是電路中的電流太小，電流讀數(shù)不準(zhǔn)確．
（3）小明同學(xué)設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路進(jìn)行測量，測量步驟如下，請你將步驟中缺少的部分補(bǔ)充完整．
①正確連接電路后，小明先將開關(guān)S撥至“1”，調(diào)節(jié)變阻器的滑片至某一位置，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U₁．
②再將開關(guān)S撥至“2”，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，則待測電阻的阻值等于電阻箱的阻值．
（4）小明在測量過程中，將開關(guān)撥至“2”時(shí)，不小心將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)了少許，其他操作正確，則R_x的測量值大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，滑動(dòng)變阻器一上一下的接，電壓表的量程；
（2）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(huì)很�。�若電流值小于電流表的分度值時(shí)，將無法準(zhǔn)確地測出電流值；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(diǎn)，用電壓表測出待測電阻兩端電壓，再將開關(guān)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；
（4）滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，接入電路中的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，要使變阻箱兩端的電壓保持不變，需要增大變阻箱的阻值，據(jù)此判斷．

解答 解：（1）將電壓表的3V接線柱與電阻的右端相連，滑動(dòng)變阻器解上接線柱，如下圖所示：


（2）由已知條件可知，未知電阻R_x的阻值約為150Ω，因?yàn)殡娫措妷簽?V，由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流太小，電流讀數(shù)不準(zhǔn)確．
（3）①正確連接電路后，小明先將開關(guān)S撥至“1”，調(diào)節(jié)變阻器的滑片至某一位置，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U₁．
②再將開關(guān)S撥至“2”，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，則待測電阻的阻值等于電阻箱的阻值．
（4）滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，接入電路中的電阻R變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可得：$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$，要使變阻箱兩端的電壓U₀保持不變，需要增大變阻箱R₀的阻值，所以測得的R_x的值大于真實(shí)值．
故答案為：（1）見上圖；（2）不能；電路中的電流太小，電流讀數(shù)不準(zhǔn)確；（3）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；（4）大于．

點(diǎn)評(píng) 本題的考查了電路的連接、故障分析、沒有電壓表測電阻的方法，著重體現(xiàn)了等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用，具有一定的難度．