Question

（5分）在用電阻箱、電壓表測定一個未知定值電阻R_X的阻值時，小明設計了如圖甲所示的實驗電路，其中R^/是電阻箱，R₀是定值電阻

（1）圖甲中，為測出R_X的阻值，閉合開關S后，小明應該先把開關S₁接到觸點      （選填“1”或“2”），記錄電壓表的示數U；然后把開關S₁接到另一觸點，并調節電阻箱R^/，直到電壓表示數也為U，讀出此時電阻箱R^/的示數（各旋鈕的位置如圖乙所示），則待測電阻RX的阻值為_________Ω；
（2）小蘭認為將圖甲中的電阻R₀去掉，也能測出R_X的阻值，你認為可行嗎？ 答：________
（3）小亮設計了圖丙的電路測R_X的阻值，與圖甲的方法比較，你覺得圖丙最顯著的優點是：                           ；若圖甲也想具備這個優點，只需更換圖甲的一個元件就可以了，如何替換？答：_                            。

Answer 1

（1） 1   18    2）不可行 （3）可以多測幾次，求平均值，減小實驗誤差
把R0 換成滑動變阻器

解析試題分析：本實驗應用了等效替代法，單刀雙擲開關可控制待測電阻R_X與定值電阻R₀串聯，或電阻箱R'與定值電阻R₀串聯，電壓表測R_X或R'與定值電阻R₀串聯時的電壓，當電壓表示數相同時，電阻R_X與電阻R'阻值相同，應該先把開關S₁接到觸點1；電阻箱各擋示數乘以倍率的和是電阻箱的阻值．去掉電阻R₀，電壓表測的是電源電壓U，不能保證電阻R_X與電阻R'電壓相同，測不出電阻R'的阻值．小亮設計電路中有滑動變阻器，可以進行多次測量，求平均值，可以減小誤差；把圖甲中的電阻R₀換成滑動變阻器，圖甲也具有圖丙的優點．
（1）小明應該先把開關S₁接到觸點1；
由電阻箱圖示可知，電阻R_X=R'=0×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+8×1Ω=18Ω．
（2）去掉電阻R₀，電壓表測的是電源電壓U，不能用等效替代法測出電阻R_X的阻值，將圖甲中的電阻R₀去除不可行．
（3）圖丙最顯著的優點是：能多次測量求平均值以減小誤差；將圖甲中的電阻R₀換成滑動變阻器，圖甲也具有圖丙的優點．
考點：伏安法測電阻實驗