Question

為了比較精確地測量一個阻值大約為10Ω的電阻R_X的阻值，某同學設計了如圖1所示的電路圖，現(xiàn)提供的實驗器材如下：
A、電壓約為3V的電源
B、量程為0-3V-15V的電壓表
C、電阻箱R（符號為“”、阻值為0-9999Ω）
D、一個單刀雙擲開關（符號“”）
E、待測電阻R_X
F、導線若干    
則：
（1）為了提高實驗測量的精確程度，電壓表的量程應選______；在連接電路前，單刀雙擲開關S應是______的．
（2）根據(jù)設計的實驗電路圖，用鉛筆畫線代表導線將電路元件連接起來（部分導線已連接好）（如圖2）．
（3）寫出主要的實驗操作步驟及所需測量的物理量，并用課本中相應的字母表示．
①______
②______
（4）待測電阻R_X=______（用所測物理量的字母表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）在不超量程的情況下，電壓表應選擇較小的量程，這樣可以減小誤差；
（2）根據(jù)電路圖連接實物圖，應注意電路的連接順序和方式；
（3）當開關與b連接時，可利用電壓表測出電源電壓；
當開關與a連接時，可通過電壓表的示數(shù)及電阻箱的阻值根據(jù)I=計算出電路中的電流，根據(jù)電源電壓和電壓表的示數(shù)計算出電阻兩端的電壓，從而可以計算出電阻的阻值；
（4）根據(jù)公式R=結(jié)合串聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律進行分析．
解答：解：（1）由題意知，電源電壓約為3V，所以電壓表應選擇0～3V的量程；
在連接電路前，單刀雙擲開關應是斷開的；
（2）在連接實物時，從電源的一個極出發(fā)，按照次序進行連接，注意連接的方式，如圖所示：
；
（3）將開關與b連接，讀出電壓表的示數(shù)U₁，則U₁等于電源電壓；
再將開關與a連接，調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，讀出電阻箱的示數(shù)R及電壓表的示數(shù)U₂，則電路中的電流I=，此時電阻與電阻箱串聯(lián)，則電阻兩端的電壓
U_x=U₁-U₂；
（4）則R_x===．
故答案為：（1）0～3V；斷開；
（2）見上圖；
（3）①將開關與b連接，讀出電壓表的示數(shù)U₁；②將開關與a連接，調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，讀出電阻箱的示數(shù)R及電壓表的示數(shù)U₂；
（4）．
點評：此題是測量電阻的實驗，掌握測量原理R=，要測量電阻，需想法測出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，此題中只給出了電壓表，還有一個電阻箱，電流可通過電阻箱及電壓表的示數(shù)得知，因此應將電阻箱與電阻串聯(lián)，同時涉及到了歐姆定律公式的變形及串聯(lián)電阻電流和電壓的規(guī)律應用．