Question

（5分）在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻R_X的阻值时，小明设计了如图甲所示的实验电路，其中R^/是电阻箱，R₀是定值电阻

（1）图甲中，为测出R_X的阻值，闭合开关S后，小明应该先把开关S₁接到触点      （选填“1”或“2”），记录电压表的示数U；然后把开关S₁接到另一触点，并调节电阻箱R^/，直到电压表示数也为U，读出此时电阻箱R^/的示数（各旋钮的位置如图乙所示），则待测电阻R_X的阻值为_________Ω；

（2）小兰认为将图甲中的电阻R₀去掉，也能测出R_X的阻值，你认为可行吗？ 答：________

（3）小亮设计了图丙的电路测R_X的阻值，与图甲的方法比较，你觉得图丙最显著的优点是：                            ；若图甲也想具备这个优点，只需更换图甲的一个元件就可以了，如何替换？答：_                             。

 

Answer 1

【答案】

（1）1；18；（2）不可行；（3）能多次测量求平均值以减小误差；将电阻R₀换成滑动变阻器

【解析】

试题分析：（1）本实验应用了等效替代法，单刀双掷开关可控制待测电阻R_X与定值电阻R₀串联，或电阻箱R'与定值电阻R₀串联，电压表测R_X或R'与定值电阻R₀串联时的电压，当电压表示数相同时，电阻R_X与电阻R'阻值相同，应该先把开关S₁接到触点1，记录电压表的示数U；然后把开关S₁接到另一触点2，并调节电阻箱R^/，直到电压表示数也为U（即等效）；读出电阻箱的示数就等于待测电阻的大小（即替代）。

电阻箱各挡示数乘以倍率的和是电阻箱的阻值，由电阻箱图示可知：

电阻R_X=R'=0×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+8×1Ω=18Ω；

（2）去掉电阻R₀，电压表测的是电源电压U，不能保证电阻R_X与电阻R'电压相同，测不出电阻R'的阻值；

（3）小亮设计电路中有滑动变阻器，可以进行多次测量，求平均值，可以减小误差；把图甲中的电阻R₀换成滑动变阻器，图甲也具有图丙的优点．

考点：伏安法测电阻的探究实验，等效替代法