Question

2．實(shí)驗(yàn)室要測(cè)量一只阻值約為數(shù)百歐的電阻R_X．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）、學(xué)生用電流表（量程為0～0.6A、0～3A）、滑動(dòng)變阻器R（100Ω2A）和電阻箱R₀（0～9999Ω、5A）各一只、開關(guān)和導(dǎo)線若干．各組同學(xué)都提出了自己的設(shè)計(jì)方案，如圖1是其中三組同學(xué)的設(shè)計(jì)方案（電路圖）．請(qǐng)你對(duì)三組方案進(jìn)行評(píng)價(jià)．


（1）你認(rèn)為甲設(shè)計(jì)方案中可行？不可行，原因是：電路中的電流小于電流表的分度值．
（2）你認(rèn)為乙設(shè)計(jì)方案中可行？不可行，原因是：僅測(cè)出一組數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確．
（3）第三組同學(xué)按照丙方案進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①把電阻箱的阻值調(diào)為0Ω，讀出電壓表的示數(shù)U₁=3V．
②把電阻箱的阻值調(diào)如圖2甲所示值，此時(shí)電壓表的示數(shù)如圖2乙所示，則根據(jù)他們測(cè)量的數(shù)據(jù)可知，電源電壓U=3V，電阻箱的讀數(shù)是360Ω，電壓表的示數(shù)是1.2V根據(jù)這組數(shù)可求出未知電阻的阻值是240Ω．

Answer 1

分析 對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目，主要是根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材，選擇合理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合題目中所給的電路圖進(jìn)行分析，利用歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解電阻的阻值．

解答 解：（1）由題意可知，電阻R_X的阻值約為數(shù)百歐，也就是說(shuō)甲電路中的電阻阻值很大，但電路中的電壓很小，由歐姆定律可知電路中的電流會(huì)很小，所以利用電流表無(wú)法得到目的，故甲方案不可行；
（2）乙方案只能利用滑動(dòng)變阻器的最大阻值測(cè)量出一組數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；故乙方案不可行；而丙方案可以利用電阻箱測(cè)量出多組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，做到多次測(cè)量，這樣可以取平均值，結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確；故丙方案可以讓測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確．
（3）把電阻箱的阻值調(diào)為0Ω，電壓表測(cè)量電源電壓，電源電壓為U=3V；
電阻箱讀數(shù)為R=1000Ω×0+100Ω×3+10Ω×6+1Ω×0=360Ω；
電壓表讀數(shù)為U=1.2V；
電阻箱兩端的電壓為U₁=3V-1.2V=1.8V；
電路中電流為I=$\frac{{U}_{1}}{R}$=$\frac{1.8V}{360Ω}$=0.005A，
定值電阻的有R₂=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.005A}$=240Ω．
故答案為：（1）不可行；電路中的電流小于電流表的分度值；（2）不可行；僅測(cè)出一組數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；（3）3；360；1.2；240．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用，對(duì)于這類設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇實(shí)驗(yàn)方案的題目，要結(jié)合電路特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行分析選擇．