Question

7．用“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，可選器材：幾節(jié)干電池、已知電阻R₀、最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器、被測(cè)電阻Rx、電壓表和電流表各1個(gè)，開(kāi)關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干．為了使測(cè)定的電阻值更精確，甲、乙、丙、丁四個(gè)小組分別設(shè)計(jì)（如圖1）測(cè)電阻R_x的四個(gè)方案，依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案回答：

（1）在丁小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，閉合開(kāi)關(guān)S和S₁，電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示，則電阻Rx兩端電壓是4.5V，通過(guò)電阻Rx的電流是0.3A，電阻的阻值是15Ω．

（2）乙小組在實(shí)驗(yàn)中閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，而電壓表的示數(shù)等于電源電壓．則該電路的故障可能為R_x斷路．
（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得如表所示數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)是丙小組測(cè)量的．

次數(shù) 物理量	1	2	3	4	5
電壓U/V	1.5	3	4.5	6	7.5
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

Answer 1

分析 （1）由丁小組實(shí)驗(yàn)電路圖分析電路連接方式，分析電壓表電流表的測(cè)量對(duì)象，根據(jù)電壓表和電流表的量程明確最小分度，再讀數(shù)，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻；
（2）乙小組在實(shí)驗(yàn)中閉合開(kāi)關(guān)S后，根據(jù)電壓表和電流表的使用特點(diǎn)分析可得；
（3）根據(jù)表中獲得的多組數(shù)據(jù)，結(jié)合電路圖判斷．

解答 解：（1）由圖可知，R₀與R_x串聯(lián)，電壓表測(cè)R_x兩端電壓U_x，電流表測(cè)電路電流I_x，由圖2可知，電壓表采用0-15V量程，最小分度為0.5V，可讀出示數(shù)U_x=4.5V，電流表采用0-0.6A量程，最小分度為0.02A，可讀出示數(shù)為I_x=0.3A，則Rx的電阻：R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{4.5V}{0.3A}$=15Ω；
（2）乙小組在實(shí)驗(yàn)中閉合開(kāi)關(guān)S后，電壓表的示數(shù)等于電源電壓則說(shuō)明電壓表與電源的正負(fù)兩極相連通，電流表示數(shù)幾乎為零說(shuō)明斷路的位置在被測(cè)電阻R_x上；
（3）由圖甲和圖乙可知，閉合開(kāi)關(guān)后，只能獲得一組數(shù)據(jù)，丁圖中通過(guò)開(kāi)關(guān)S、S1同時(shí)閉合及只閉合開(kāi)關(guān)S，可能獲得兩組數(shù)據(jù)，而丙圖中依靠移動(dòng)滑片，可以獲得多組數(shù)據(jù)，由表中可知共獲取了5組數(shù)據(jù)，因此只能是丙組獲得的．
故答案為：（1）4.5；0.3；15；（2）R_x斷路； （3）丙．

點(diǎn)評(píng) 考查伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)正確的電路圖、排除電路故障是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中常遇到的問(wèn)題，因此在實(shí)驗(yàn)課上我們要邊實(shí)驗(yàn)邊思考，將所學(xué)的理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，鍛煉我們解決實(shí)際問(wèn)題的能力．