Question

實驗室要測量一只阻值約為400Ω的電阻Rx的阻值，提供的器材有：電源（電壓恒定，約為3V），學生用電流表（0～0.6A，0～3A）一只，學生用電壓表（0～3V，0～1 5V）一只，滑動變阻器R'（100Ω 2A）一只，電阻箱R₀（0-9999Ω 5A）一只，開關(guān)和導線若干．

（1）圖是小明所設(shè)計的用伏安法測電阻的電路圖．請按圖電路圖在圖中用筆畫線代替導線將實物電路連接完整；
（2）為使測量準確，你認為小明的方案能否完成實驗？________，理由是 ________；
（3）小華設(shè)計了另一種實驗方案，電路圖如圖所示．請你幫她完成實驗操作步驟：

A．按照電路圖連接好電路，將電阻箱阻值調(diào)至最大；
B．閉合開關(guān)，將電阻箱調(diào)到適當阻值，記下 ________；
C．________；
D．待測電阻R_x的表達式：R_x=________；
E．為使測量結(jié)果更準確，下一步的操作是 ________．

Answer 1

解：（1）連接實物圖時，需要注意和電路圖一一對應(yīng)，另外是電壓表和電流表的連接一定要注意正負接線柱．

（2）根據(jù)題中提供的器材：電源電壓是兩節(jié)干電池，電源電壓是3V；定值電阻約為400Ω，滑動變阻器接入電路中的阻值為零時，電路中的電流，小于電流表的分度值，難以測出電流，所以方案是不可行的．
故答案為：不能；因為電路中的電流值太小了，電流表測不出電流值．
（3）根據(jù)電阻箱接入電路中阻值的可知性，我們可以測出電阻箱接入不同阻值時，電壓表的示數(shù)．
可先測出R₀一定阻值時，電壓表的示數(shù)U₁；再調(diào)節(jié)電阻箱阻值為0時，電壓表的示數(shù)U₂，即電源電壓的值；
那么當電壓表示數(shù)為U₁時，即RX兩端的電壓為U₁時，電阻箱兩端的電壓為U₂-U₁，已知此時電阻箱的阻值為R；
那么可先求出電路中的電流，再由歐姆定律求得RX的阻值表達式．

故答案為：電阻箱上的阻值R，并讀出電壓表的示數(shù)記為U₁；
將電阻箱移到最小阻值處即電阻為零，記下此時電壓表的示數(shù)，記為U₂；
R；
改變電阻箱的阻值，再測幾次，然后求平均值．
分析：（1）根據(jù)電路圖連接實物圖就要注意一一對應(yīng)，同時注意滑動變阻器接法是一上一下、電壓表和被測電阻并聯(lián)并注意正負接線柱的接法．
（2）根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù)和器材，我們可以發(fā)現(xiàn)電路中的電流值太小了，小到電流表顯示不出來，無法測出電流值，就無法求出待測電阻值．
（3）根據(jù)電阻箱接入電路中阻值的可知性，我們可以測出電阻箱接入不同阻值時，電壓表的示數(shù)．然后根據(jù)電源電壓是不變的，列出一個等式，從而求出電阻值．
要減小誤差，可采用多次測量求平均值的方法．
點評：考查用伏安法測電阻，注意電路中的滑動變阻器的作用：一是保護電路，連入電路中的電阻越大，電路中通過的電流就越小，不會因電流過大而燒壞電流表、電源和用電器；二是改變待測電阻兩端的電壓和通過的電流，從而得到多組數(shù)據(jù)，以便可以求平均值，達到減小誤差的目的．