Question

某小組同學(xué)在“用電流表、電壓表測電阻”的實(shí)驗(yàn)中，用若干節(jié)干電池作電源，所用滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω 2A”字樣．
（1）他們連接的電路中還有一根導(dǎo)線尚未連接，如圖（a）所示．請用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上，補(bǔ)上后的電路能夠測未知電阻R_X．

（2）實(shí)驗(yàn)開始，他們閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)無論是按補(bǔ)上導(dǎo)線后的圖（a）還是按圖（b）的操作，甚至改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置，所看到的現(xiàn)象均為電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)．經(jīng)過討論他們一致認(rèn)為可能是電壓表發(fā)生了故障．于是決定在不使用電壓表的情況下繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，并且分別測出了電路中最小電流I₁和最大電流I₂．接著改變干電池的節(jié)數(shù)，又重復(fù)做了兩次實(shí)驗(yàn)．請?jiān)谔摼�方框內(nèi)畫出他們重新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格如下，請你完善表格中的欄目并簡單敘述設(shè)計(jì)此欄目的理由：________．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	干電池節(jié)數(shù)	I1（安）	I2（安）	RX（歐）	RX的平均值
1	/	/	/	/	/
2	/	/	/	/
3	/	/	/	/

（4）根據(jù)他們測出的物理量寫出計(jì)算未知電阻的表達(dá)式：R_X=________．

Answer 1

解：（1）電源由2節(jié)干電池組成，電壓為3V，電壓表選擇0～3V量程，與定值電阻并聯(lián)； 如圖：

（2）用導(dǎo)線將電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、未知電阻以及電流表順次連接；如圖所示：

（3）表格的空格處應(yīng)填上欄目的欄目是：R_X的平均值（歐）；本表格的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多次測量，求電阻R_X的平均值，并且可以減小誤差．
（4）因?yàn)殡娫措妷翰蛔�，所以I₁（10Ω+R_X）=I₂R_x
解得：R_x=Ω．
故答案為：（3）R_X的平均值（歐）；實(shí)現(xiàn)多次測量，求電阻R_X的平均值，可以減小誤差；（4）Ω．
分析：（1）電源由2節(jié)干電池組成，電壓為3V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端．
（2）將電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、未知電阻以及電流表依次連接即可．
（3）測出電壓與電流后，需要計(jì)算出電阻值，需要測出電阻測量值的平均值；多次測量可以減小誤差．
（4）已知電路中最小電流I₁、最大電流I₂和滑動(dòng)變阻器的最大阻值；根據(jù)電源電壓不變列關(guān)系式即可求出未知電阻的阻值．
點(diǎn)評：本題考查了伏安法測電阻的實(shí)物連接，電路設(shè)計(jì)以及根據(jù)信息分析問題的能力，能根據(jù)滑動(dòng)變阻器與被測電阻串聯(lián)，利用電流表的示數(shù)列出等式，關(guān)鍵是找出不變的物理量．