Question

15．要測量一個阻值為數(shù)百歐的電阻，能提供的器材有：干電池兩節(jié)，學(xué)生用電壓表（量程為0-3V、0-15V）、滑動變阻器（100Ω  2A）和電阻箱 （0-9999Ω  5A）各一個，開關(guān)、導(dǎo)線若干．
請寫出你設(shè)計的實驗方案（用相應(yīng)的字母表示測出的各個物理量）．

Answer 1

分析 常用的兩種較準確測量被測電阻阻值的方法：
（1）測量很大電阻的阻值時，把被測數(shù)百歐的電阻與已知數(shù)百歐的電阻串聯(lián)，測電源電壓，再測其中一個電阻電壓，利用串聯(lián)電路中電流處處相等列式求解；
（2）①利用等效替代法測量被測電阻時，可使被測電阻與電阻箱串聯(lián)，電流表測量干路電流，利用電流表示數(shù)相等和電阻箱可以直接讀數(shù)的特點判斷被測電阻的阻值；②使電阻箱與被測電阻并聯(lián)，滑動變阻器串聯(lián)在干路中起保護電路的作用，一個開關(guān)控制整個電路，另外兩個開關(guān)分別控制被測電阻所在支路，電阻箱所在的支路；電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，分別使被測電阻和變阻箱與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表示數(shù)相同時，被測電阻的阻值與變阻箱連入電路的阻值相同．

解答 解：
（1）由于提供的器材中有滑動變阻器、電阻箱和電壓表，可利用等效替代法進行測量：
使電阻箱與被測電阻并聯(lián)，滑動變阻器串聯(lián)在干路中起保護電路的作用，開關(guān)S控制整個電路，開關(guān)S₁控制被測電阻所在支路，S₂控制電阻箱所在的支路；電壓表與滑動變阻器并聯(lián)；
（2）實驗步驟：①閉合開關(guān)S、S₁，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，電壓表示數(shù)為U；
②斷開S₁，閉合S₂，改變電阻箱連入電路的電阻，觀察電壓表示數(shù)，當示數(shù)為U時，讀出變阻箱的阻值R，即被測電阻的阻值．

點評 對于這類設(shè)計實驗，選擇實驗方案的題目，要結(jié)合電路特點和規(guī)律進行分析選擇．