Question

为了较精确地测量一只大小约为15Ω的电阻的阻值R_X．现提供的实验器材有：
A．三节铅蓄电池；　　　　　
B．电流表（量程0～0.6A，0～3A）；
C．电阻箱R₀（符号为““，阻值为0～9 999Ω）；
D．待测电阻R_x；
E．单刀双掷开关一个（符号为““）；
F．导线若干．
（1）为了提高测量时的精确程度，电流表的指针应达到刻度线的中线以上，那么，电流表的量程应选______量程．
（2）根据提供的仪器和相关要求，在图乙的虚线方框内画出你所设计的实验电路图．
（3）根据电路图用铅笔画线代替导线，将图甲中实物图连接完好（部分导线已连好，请不要更改原有导线，导线不得交叉）．
①在连线的过程中，单刀双掷开关应______；
②将电阻箱连入电路之前，电阻箱的阻值应为______．
（4）根据设计的电路图和连接好的实物图，写出实验的主要步骤及所需测量的物理量，并用课本中相应的字母表示：______
（5）待测电阻R_X=______（用所测物理量的字母表示）．
（6）如图丙所示，电阻箱在测量时的旋钮示意图．此时，该电阻箱接入电路的阻值为______．

Answer 1

解：（1）3节蓄电池的电压为6V，当将R接入电路中的电流为I===0.4A，所以电流表应选择0～0.6A的量程；
（2）通过双掷开关使电阻箱、电阻分别与电流表串联，如图所示：
；
（3）电路连接如图所示：
；
①在连线的过程中，单刀双掷开关应断开；
②将电阻箱连入电路之前，电阻箱的阻值应为最大；
（4）测出电源电压：先将开关与b连接，调节电阻箱的值，读出电阻箱的读数R₀和电流表的示数I₁，则U=U₀=I₁R₀；
测出通过Rx的电流：将开关与a连接，读出电流表的示数I₂．
（5）则R_x==；
（6）由图丙知，电阻箱的读数为1×10Ω+6×1Ω=16Ω．
故答案为：（1）0～0.6A；（2）电路图如上；①断开；②最大；（3）电路连接见上图；（4）①将开关与b连接，调节电阻箱的值，读出电阻箱的读数R₀和电流表的示数I₁；②将开关与a连接，读出电流表的示数I₂；（5）；（6）16Ω．
分析：（1）根据公式I=计算出电路中的最大电流，根据要求选择量程；
（2）题干中给提供了电流表，要测出电阻的阻值，需知道电阻两端的电压，可根据电流表及电阻箱根据公式U=IR得知电源电压，因此单刀双掷开关的作用是分别将电阻箱和电阻与电流表串联接在电路中，根据此特点画出电路图；
（3）为保护电路，在连接电路时，开关应断开，电阻箱的阻值调至最大；
（4）（5）首先测出电阻箱的电流值，根据U=IR计算出电源电压，再将电阻R接入电路，读出电流表的示数，根据R=计算出电阻值；
（6）在进行电阻箱的读数时，注意每个旋钮对应的数字乘下面的倍数然后相加即可．
点评：此题是测量电阻的实验，在实验中没有电压表，根据电源电压相等设计电路，考查了电路图的画法及实物电路的连接，同时考查了连接电路中应注意的问题及电阻箱的读数，同时涉及到了欧姆定律公式的应用．