Question

在“测未知电阻Rx的阻值”实验中，请完成下列相关问题：
（1）用笔画线代替导线将图1中的实物连接完整．

（2）把第二次测量时，图1和图2所示的电压表和电流表的示数填入表中相应的位置．

实验次数	电压/V	电流/A
1	1.2	0.24
2	1.8	0.36
3	2.4	0.48

（3）处理表中记录的各次实验数据，得出未知电阻R_x的阻值为

5

Ω．
（4）在许多实验中都需要进行多次测量，有的是为了从不同情况中找到普遍规律，有的是为了求平均值以减小误差．你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是

A

A．测量物体的长度           B．探究重力大小与质量的关系
C．探究杠杆的平衡条件       D．探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
（5）另有同学设计了下列二种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R₀．

①方案一如图4所示的电路，当闭合开关S，如果电压表V₁和V₂的读数分别为U₁和U₂，则电阻R_x的阻值的表达式为R_x=

U2

U1

?R0

（用U₁、U₂和R₀表示）；
②方案二如图5所示的电路，当闭合开关S，如果电流表A₁和A₂的读数分别为I₁和I₂，则电阻R_x的表达式为R_x=

I2R0

I1-I2

（用I₁、I₂和R₀表示）．

Answer 1

分析：（1）电压表应与电阻并联，根据电源电压来判断电压表的量程；
（2）确定电压表和电流表的量程和分度值，读出数据；
（3）根据R=

U

I

计算出各次测量的电阻值，并求平均值；
（4）测电阻多次测量求平均值是为了减小误差；
测量长度多次测量也是为了求平均值，减小误差；
探究重力和质量的关系，是为了多测几组数据，分析得出重力和质量的定量关系；
探究杠杆的平衡条件，是为了分析数据，得出杠杆平衡条件公式，使其更具有广泛性、普遍性的意义；
探究通过导体的电流与电压、电阻的关系，多测几组数据，才能通过电流和电压、电阻的变化得出电流和电压、电阻的关系；
（5）①计算出导体R0的电流，根据串联电路中电流的特点得知R_x的电流，从而计算出导体的电阻；
②计算出R₀两端的电压，根据并联电路电流、电压的规律得出R_x的电流和电压，从而计算出电阻R_x的值．

解答：解：（1）电压表与电阻并联，因为电源由2节干电池组成，总电压为3V，所以电压表可选择0～3V的量程，如图所示：
；
（2）由图1知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.8V；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；
（3）R₁=

U1

I1

=

1.2V

0.24A

=5Ω；
R₂=

U2

I2

=

1.8V

0.36A

=5Ω；
R₃=

U3

I3

=

2.4V

0.48A

=5Ω，则R=

R1+R2+R3

3

=

5Ω+5Ω+5Ω

3

=5Ω；
（4）测量长度多次几次求平均值，是为了减小误差；
BCD多测几次都是为了通过对数据进行分析，得出某种数量关系，所以A与要求相符；
（5）①根据串联电路的电流特点：电流I_x=I₀=

U1

R0

，所以R_x=

Ux

Ix

=

U2

U1 R0

=

U2

U1

?R0．
②R_x与R₀并联，∴通过R_x的电流I_x=I₁-I₂，U_x=U₀=I₂R₀，则R_x=

Ux

Ix

=

I2R0

I1-I2

．
故答案为：（1）见上图；（2）1.8；0.36；（3）5Ω；（4）A；（5）①

U2

U1

?R0；②

I2R0

I1-I2

．

点评：此题是“测未知电阻Rx的阻值”实验，考查了电压表的连接，电阻的计算及不同实验中多次测量的目的，同时考查了在没有电压表和电流表情况下对电阻的测量，要从中学习测量的方法．