Question

為了較精確地測量一只大小約為15Ω的電阻的阻值R_X．現提供的實驗器材有：
A．三節鉛蓄電池；　　　　　
B．電流表（量程0～0.6A，0～3A）；
C．電阻箱R₀（符號為““，阻值為0～9 999Ω）；
D．待測電阻R_x；
E．單刀雙擲開關一個（符號為““）；
F．導線若干．
（1）為了提高測量時的精確程度，電流表的指針應達到刻度線的中線以上，那么，電流表的量程應選______量程．
（2）根據提供的儀器和相關要求，在圖乙的虛線方框內畫出你所設計的實驗電路圖．
（3）根據電路圖用鉛筆畫線代替導線，將圖甲中實物圖連接完好（部分導線已連好，請不要更改原有導線，導線不得交叉）．
①在連線的過程中，單刀雙擲開關應______；
②將電阻箱連入電路之前，電阻箱的阻值應為______．
（4）根據設計的電路圖和連接好的實物圖，寫出實驗的主要步驟及所需測量的物理量，并用課本中相應的字母表示：______
（5）待測電阻R_X=______（用所測物理量的字母表示）．
（6）如圖丙所示，電阻箱在測量時的旋鈕示意圖．此時，該電阻箱接入電路的阻值為______．

Answer 1

解：（1）3節蓄電池的電壓為6V，當將R接入電路中的電流為I===0.4A，所以電流表應選擇0～0.6A的量程；
（2）通過雙擲開關使電阻箱、電阻分別與電流表串聯，如圖所示：
；
（3）電路連接如圖所示：
；
①在連線的過程中，單刀雙擲開關應斷開；
②將電阻箱連入電路之前，電阻箱的阻值應為最大；
（4）測出電源電壓：先將開關與b連接，調節電阻箱的值，讀出電阻箱的讀數R₀和電流表的示數I₁，則U=U₀=I₁R₀；
測出通過Rx的電流：將開關與a連接，讀出電流表的示數I₂．
（5）則R_x==；
（6）由圖丙知，電阻箱的讀數為1×10Ω+6×1Ω=16Ω．
故答案為：（1）0～0.6A；（2）電路圖如上；①斷開；②最大；（3）電路連接見上圖；（4）①將開關與b連接，調節電阻箱的值，讀出電阻箱的讀數R₀和電流表的示數I₁；②將開關與a連接，讀出電流表的示數I₂；（5）；（6）16Ω．
分析：（1）根據公式I=計算出電路中的最大電流，根據要求選擇量程；
（2）題干中給提供了電流表，要測出電阻的阻值，需知道電阻兩端的電壓，可根據電流表及電阻箱根據公式U=IR得知電源電壓，因此單刀雙擲開關的作用是分別將電阻箱和電阻與電流表串聯接在電路中，根據此特點畫出電路圖；
（3）為保護電路，在連接電路時，開關應斷開，電阻箱的阻值調至最大；
（4）（5）首先測出電阻箱的電流值，根據U=IR計算出電源電壓，再將電阻R接入電路，讀出電流表的示數，根據R=計算出電阻值；
（6）在進行電阻箱的讀數時，注意每個旋鈕對應的數字乘下面的倍數然后相加即可．
點評：此題是測量電阻的實驗，在實驗中沒有電壓表，根據電源電壓相等設計電路，考查了電路圖的畫法及實物電路的連接，同時考查了連接電路中應注意的問題及電阻箱的讀數，同時涉及到了歐姆定律公式的應用．