Question

8．在測量定值電阻R_x阻值的實驗中．
（1）請你將圖甲中的實物電路用筆劃線代替導線連接完整．

（2）在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表不能使用，小明將滑動變阻器調(diào)到最大值作為定值電阻R₀使用（R₀值已知），設計了如圖乙所示的電路測量Rx阻值．測量時，只閉合S₁電流表示數(shù)I₁，只閉合S₂電流表示數(shù)為I₂，則電阻Rx兩端的電壓為I₂R₀，電阻R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．（用I_l、I₂和R₀表示）
（3）因圖乙未能測量多組數(shù)據(jù)，于是小明向老師借丁一只定值電阻R₀（R₀值已知），設計了如圖丙所示的實驗電路，重復（2）中的測量步驟和計算方法，并多次測量求出了電阻Rx的阻值．老師告訴小明他的方案是錯誤的，理由是因為R_x與R₀在兩種不同的狀態(tài)下電壓不一定相同．

Answer 1

分析 （1）將滑動變阻器串聯(lián)在電路中，滑片向左滑電流表示數(shù)變小，則其阻值應變大；
電壓表與電阻并聯(lián)，根據(jù)電源電壓判斷量程；
（2）根據(jù)歐姆定律及并聯(lián)電路的電壓關系進行分析；
（3）串聯(lián)電路的電阻在電路中起分擔電壓的作用，電阻不同，分擔的電壓不同；當只閉合S₁時，R_X 與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，只閉合S₂時，R₀與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，滑片位置不變，R₀與R_X不一定相等，分擔的電壓不一定相同．

解答 解：（1）滑動變阻器與電阻串聯(lián)，滑片向左滑電流表示數(shù)變小，滑動變阻器的阻值應變大，所以下面應接由端的B接線柱；
電源由2節(jié)干電池組成，所以電壓表可選擇0～3V的量程，如圖所示：
．
（2）由題意知，U_x=U₀=I₂R₀；
由I=$\frac{U}{R}$得，R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$．
（3）只閉合S₁和只閉合S₂，滑動變阻器接入電路的電阻相同，R_X與R₀的阻值不一定相同，在串聯(lián)電路中分擔的電壓不一定相同，所以不能根據(jù)電壓相等列等式求解．
故答案為：（1）答案如上圖所示；（2）I₂R₀；$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$；（3）因為R_x與R₀在兩種不同的狀態(tài)下電壓不一定相同．

點評 此題是伏安法測電阻探究實驗，考查了滑動變阻器的連接和電壓表量程的選擇，此題的難點是（2）（3）兩問，實驗改進時能不能進行多次測量關鍵是看定值電阻和待測電阻兩端的電壓是否相等．