在测量未知电阻Rx的实验中.提供的实验器材有:电源.滑动变阻器R.电阻箱R0.电流表.开关及导线若干．(1)小红同学设计了“伏安法测电阻.电路如图甲所示.请你根据实验器材及其物理参数粗略估算并做出判断,通过电流表的电流大小.则最大电流是0.02A.最小电流是0.015A.你认为小红不能准确测出Rx阻值．(2)小明同学设计了如图乙所示的电路进行测量.正确� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．在测量未知电阻R_x（阻值约为150Ω）的实验中，提供的实验器材有：电源（电压3V）、滑动变阻器R（0～50Ω）、电阻箱R₀（0～9999Ω）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、开关及导线若干．
（1）小红同学设计了“伏安法”测电阻，电路如图甲所示，请你根据实验器材及其物理参数粗略估算并做出判断；通过电流表的电流大小，则最大电流是0.02A，最小电流是0.015A，你认为小红不能（选填“能”或“不能”）准确测出R_x阻值．

（2）小明同学设计了如图乙所示的电路进行测量，正确连接电路后，小明先将开关S拨至1（选填：“1”或“2”），调节变阻器的滑片至某一位置，记下此时电压表的示数U₁；再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱，使电压表的示数恰好为U₁，记下电阻箱的示数为R′，则未知电阻R_x的测量值为R′．

分析（1）由甲电路图可知，R_x于滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电流表的最大值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的最小示数；若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值；
（2）根据等效替代法进行分析，使接电阻箱和未知电阻时的效果相同，可知电阻相等．

解答解：（1）由甲电路图可知，R_x于滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，
则电流表的最大示数：
I_大=$\frac{U}{{R}_{x}}$=$\frac{3V}{150Ω}$=0.02A，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电流表的最小示数：
I_小=$\frac{U}{{R}_{x}+{R}_{滑}}$=$\frac{3V}{150Ω+50Ω}$=0.015A，
由以上可知，电流表的示数太小，读数不准确，无法准确测出R_x阻值．
（2）如图乙所示的电路进行测量，正确连接电路后，
先将开关S拨至1，调节变阻器的滑片至某一位置，记下此时电压表的示数U₁，
再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱阻值，使电压表的示数恰好为U₁，记下电阻箱的示数为R′，
根据串联电路的分压特点可知，R接入电路的阻值和两端的电压不变时，R_x的阻值和电阻箱的阻值相等，
则未知电阻R_x的测量值为R′．
故答案为：
（1）0.02；0.015；不能；
（2）1；电阻箱；R′．

点评本题考查了串联电路的特点和欧姆定律以及实验的评估与设计，着重体现了等效替代法在实验中的具体应用，是一道好题．

练习册系列答案

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3．

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10．回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）：
（1）探究磁场对电流的作用：

过程	如图，闭合开关，导体ab向右运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用．据此原理可以制成电动机．
问题讨论	为使实验现象更明显，若把导体换用轻质塑料棒，实验不能（填“能”或“不能”）成功，因为塑料棒是绝缘体．

第3次实验中电压表的示数如图，请读出丙填在表格中．

R=10Ω

次数	1	2	3
U/V	1.2	2.0
I/A	0.12	0.20	0.26

结论

在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．

问题讨论

为实验多次测量，若没有滑动变阻器，还可以通过改变电源两端的电压来改变定值电阻两端的电压．此实验方案的不足之处是不能连续改变定值电阻两端电压．

试题分类