Question

在电学实验中，往往认为电压表对测量的电路没有影响，事实上电压表有大的电阻值(简称内阻R_V)，在电路中有很小的电流通过电压表，电压表的示数就是这很小的电流与其内阻R_V的乘积。现在要测量一个未知电阻Rx  （大约2 KΩ～3KΩ）的阻值，物理实验室中已有实验器材：2节干电池（电压未知）、未知电阻Rx、开关多个、导线若干。

另外，提供可选择的实验器材有3个：

a、  电流表A₁(0～0.6A，分度值0.02 A) 

b、  电流表A₂(0～5mA,分度值0.1 mA)  

c 、电压表V（0～3V，R_V=3KΩ）

请你利用已有实验器材，参考题目中给出的信息，再从提供可选择的的3个实验器材中选择2个或者1个器材设计两个实验方案，准确测量未知电阻Rx的阻值。

Ⅰ、方案一：

（1）    选择的2个实验器材：              （填器材的序号）。

（2）    在方框中画出实验电路图（实验中不拆接仪器）。

（3）    按照电路图连接电路，写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量

    （4）用测量的物理量和已知物理量表示Rx=                    。

II、方案二：

（1）选择的1个实验器材：            (填器材的序号）。

（2）在方框中画出实验电路图（实验中不拆接仪器）

（3）按照电路图连接电路，写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量。

    （4）用测量的物理量和已知物理量表示Rx=                        。

Answer 1

Ⅰ、方案一：

方法一：（1）b、c（1分）

（2）电路图：（2分）

（3）按照电路图连接电路，闭合开关，记下电流表的示数I和电压表的示数U （2分）

（4）Rx=UR_V/（IR_V-U）（2分）

方法二：（1）b、c（1分）

 (2)电路图（2分）

（3）按照电路图连接电路，断开开关S₂ 、 闭合开关S₁，记下电流表的示数I₁；断开开关S₁ 、闭合开关S₂，记下电流表的示数I₂       （或者 记下电压表的示数U ）（2分）

(4) 根据I₂R_V= I₁R_X得：

Rx=I₂R_V/ I₁        （或者Rx= U / I₁）         （2分）

II、方案二：

（1）c（1分）

（2）电路图：（2分）

（3）按照电路图连接电路，闭合开关S₁、断开开关S₂记下电压表的示数U₁；同时闭合开关S₁、S₂记下电压表的示数U₂。（2分）

（4）根据U₁/R_V=( U₂-U₁)/R_X得：

Rx=( U₂-U₁) R_v / U₁（2分）