Question

9．测电阻的方法有很多，比如：
（1）在“用电流表和电压表测量定值电阻的阻值”的实验中，按图1所示的电路连接进行实验．
a．该实验的测量原理：R=$\frac{U}{I}$
b．连接电路时，开关必须断开，正确连接电路后，闭合开关S前，先将滑动变阻器滑片P置于B（选填“A”或“B”）端．
c．检查电路连接无误后，闭合开关S，观察和记录每次实验电压表和电流表的读数，计入表格中．第2组实验中电压表的读数如图2所示，即2V，电流表的读数如表格所示．

实验序号	电压/I	电流/I	电阻/Ω
1	1.5	0.31	4.8
2		0.4
3	2.5	0.48	5.2

d．根据表格内相关数据计算可知：被测电阻R_x的阻值是5Ω，若开关断开，R_x的阻值为5Ω．
e．为确保测量结果的准确性，该实验进行了多次测量，操作正确的是B
A．换用阻值不同的电阻进行测量
B．调节滑动变阻器的滑片P到不同位置进行测量

（2）现要测量一只阻值约为数百欧的电阻R_X．能提供的器材有：干电池两节、电压表（量程为0～3V、0～15V）、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、滑动变阻器R（100Ω  2A）和电阻箱R₀（0～9999Ω、5A）各一只、开关和导线若干．有三组同学提出了自己的设计方案并画出了如图3所示的电路图：
在甲组、丙组方案中，有一组是不可行的，是甲组．（选填“甲”、“丙”）请说出乙组方案的具体做法：滑片在最左端时，电压表的示数就是电源电压U；当滑片到最右端，滑动变阻器接入电路的阻值是100Ω，读出待测电阻两端的电压为Ux，则滑动变阻器分得电压为U-Ux，根据串联分压原理可得$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$=$\frac{{R}_{X}}{100Ω}$，则R_X=$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$×100Ω．．

Answer 1

分析 （1）a电流表可以测出电阻的电流，电压表可以测出电压表两端的电压，利用欧姆定律可以求出电阻值的大小；
b为防止电路中的电流过大烧坏电路元件，连接电路时开关应断开，滑动变阻器处于最大阻值处；
c根据电压表的量程和分度值读数；
d分别利用欧姆定律的变形公式求出电阻值；电阻的大小与电流和电压无关；
e滑动变阻器可以改变电流值电压值；
（2）对于这类实验设计题目，主要是根据提供的实验器材，选择合理的设计实验方案，结合题目中所给的电路图进行分析，利用欧姆定律的变形公式求解电阻的阻值．

解答 解：
（1）a、电流表可以测出电阻的电流，电压表可以测出电压表两端的电压，利用欧姆定律可以求出电阻值的大小，故实验原理为：R=$\frac{U}{I}$；
b、为保护电路，连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处的B端；
c、电压表量程为0-3V，分度值为0.1V，电压示数为2V；
d、本实验进行了多次测量的目的减小误差，根据公式R=$\frac{U}{I}$可以求出三次电压下的电阻分别为：4.8Ω、5Ω、5.2Ω，故被测电阻R_x的阻值为：
R_x=$\frac{4.8Ω+5Ω+5.2Ω}{3}$=5Ω；
因为电阻的大小与电流和电压无关，所以，若开关断开，R_x的阻值仍然为5Ω；
e、滑动变阻器可以改变连入电路的电阻，从而改变待测电阻的电流值和电压值，实现多次测量，故选B；
（2）由题意可知，电路中的电阻值很大，但电源电压很小，所以电流也会很小，利用电流表无法准确测出电流，不能达到实验目的，故甲方案不可行；
丙方案是可行的，具体做法为：①调节电阻箱的阻值为R₁，使电压表示数为1V，则电阻箱的电压为3V-1V=2V，待测电阻的电压为电阻箱电压的$\frac{1}{2}$，根据分压原理，待测电阻R_X1=$\frac{1}{2}$R₁，
②同理，分别调节电阻的阻值为R₂、R₃，使电压表示数分别为1.5V、2V，待测电阻分别为R_X2=R₂，R_X3=2R₃；
③将3次测量的平均值作为测量结果，可以减小误差，结果会更准确；
乙方案的具体做法为：滑片在最左端时，电压表的示数就是电源电压U；当滑片到最右端，滑动变阻器接入电路的阻值是100Ω，读出待测电阻两端的电压为Ux，则滑动变阻器分得电压为U-Ux，根据串联分压原理可得$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$=$\frac{{R}_{X}}{100Ω}$，则R_X=$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$×100Ω．
故答案为：（1）a．R=$\frac{U}{I}$； b．断开；B； c.2； d.5；5； e．B；
（2）甲；滑片在最左端时，电压表的示数就是电源电压U；当滑片到最右端，滑动变阻器接入电路的阻值是100Ω，读出待测电阻两端的电压为Ux，则滑动变阻器分得电压为U-Ux，根据串联分压原理可得$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$=$\frac{{R}_{X}}{100Ω}$，则R_X=$\frac{{U}_{X}}{U-{U}_{X}}$×100Ω．

点评 本题考查了实验注意事项、滑动变阻器的原理、电流表读数、求电阻阻值，对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．对于这类设计实验，选择实验方案的题目，要结合电路特点和规律进行分析选择．