Question

【題目】小明要測量一個(gè)阻值約為200Ω的電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室中提供的器材有：

2節(jié)完全相同的舊干電池，兩個(gè)開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干。另外還有可供選擇的器材：

A．電壓表V1（量程0﹣3V）

B．電壓表V2（量程0﹣15V）

C．定值電阻R1（阻值5Ω）

D．定值電阻R2（阻值800Ω）

請(qǐng)你幫助小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，精確測量（見小貼士）Rx的阻值

（1）你選擇的器材是_____（填寫字母序號(hào)）；

（2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_______

（3）寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟和需要測量的物理量________

（4）寫出待測電阻Rx的字母表達(dá)式_____（用己知量和測量量表示）。

小貼士：為使讀數(shù)更準(zhǔn)確，常常在測量時(shí)要求電表示數(shù)必須超過量程的一半。

Answer 1

【答案】A、D ①閉合S1、S2，記下電壓表示數(shù)U；②再斷開S1，記下電壓表示數(shù)U2 ×800Ω

【解析】

（1）（2）沒有電流表，故電壓表和已知電阻應(yīng)起到電流表的測量作用，將待測電阻和已知電阻串聯(lián)；根據(jù)電源為2節(jié)完全相同的舊干電池確定電源電壓小于3V；根據(jù)待測電阻大小和測量時(shí)要求電表示數(shù)必須超過量程的一半，結(jié)合串聯(lián)電路的分壓原理，確定選用的電壓表和選用的定值電阻大小，為測量出電源電壓大小，將開關(guān)S1與待測電阻并聯(lián)，據(jù)此確定選用的器材、畫出電路圖；
（3）先測量出電源電壓，再測量出兩電阻串聯(lián)時(shí)定值電阻的電壓；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律得出待測電阻Rx的字母表達(dá)式。

（1）2節(jié)完全相同的舊干電池，電源電壓小于3V，故選用電壓表V1（0-3V）；測量時(shí)要求電表示數(shù)必須超過量程的一半，因待測電阻約為200Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，故選用電壓表V1（0-3V）與較大的電阻R2并聯(lián)；為測量出電源電壓，將開關(guān)S1與待測電阻并聯(lián)，（若選用定值電阻R1電阻，因這個(gè)電阻太小，則兩次電壓表示數(shù)基本相同），故選用的器材是A、D；

（2）待測電阻與R2串聯(lián)，開關(guān)S1與待測電阻并聯(lián)，開關(guān)S2與控制整個(gè)電路，電壓表與待測電阻并聯(lián)，如下圖所示：

（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合S1、S2，記下電壓表示數(shù)U；②再斷開S1，記下電壓表示數(shù)U2；

（4）在①中，待測電阻短路，故電源電壓為U；在②中，兩電阻串聯(lián)，由歐姆定律，電路中的電流：，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，待測電阻：。