题目内容

2．实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻RX．能提供的器材有：干电池两节、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、滑动变阻器R（100Ω2A）和电阻箱R0（0～9999Ω、5A）各一只、开关和导线若干．各组同学都提出了自己的设计方案，如图1是其中三组同学的设计方案（电路图）．请你对三组方案进行评价．


（1）你认为甲设计方案中可行？不可行，原因是：电路中的电流小于电流表的分度值．
（2）你认为乙设计方案中可行？不可行，原因是：仅测出一组数据不准确．
（3）第三组同学按照丙方案进行如下实验：
①把电阻箱的阻值调为0Ω，读出电压表的示数U1=3V．
②把电阻箱的阻值调如图2甲所示值，此时电压表的示数如图2乙所示，则根据他们测量的数据可知，电源电压U=3V，电阻箱的读数是360Ω，电压表的示数是1.2V根据这组数可求出未知电阻的阻值是240Ω．

分析 对于这类实验设计题目，主要是根据提供的实验器材，选择合理的设计实验方案，结合题目中所给的电路图进行分析，利用欧姆定律和串并联电路的特点求解电阻的阻值．

解答 解：（1）由题意可知，电阻RX的阻值约为数百欧，也就是说甲电路中的电阻阻值很大，但电路中的电压很小，由欧姆定律可知电路中的电流会很小，所以利用电流表无法得到目的，故甲方案不可行；
（2）乙方案只能利用滑动变阻器的最大阻值测量出一组数据不准确；故乙方案不可行；而丙方案可以利用电阻箱测量出多组实验实验，做到多次测量，这样可以取平均值，结果会更准确；故丙方案可以让测量结果更准确．
（3）把电阻箱的阻值调为0Ω，电压表测量电源电压，电源电压为U=3V；
电阻箱读数为R=1000Ω×0+100Ω×3+10Ω×6+1Ω×0=360Ω；
电压表读数为U=1.2V；
电阻箱两端的电压为U1=3V-1.2V=1.8V；
电路中电流为I=$\frac{{U}_{1}}{R}$=$\frac{1.8V}{360Ω}$=0.005A，
定值电阻的有R2=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.005A}$=240Ω．
故答案为：（1）不可行；电路中的电流小于电流表的分度值；（2）不可行；仅测出一组数据不准确；（3）3；360；1.2；240．

点评 本题考查了实验的设计、串并联电路的特点以及欧姆定律的应用，对于这类设计实验，选择实验方案的题目，要结合电路特点和规律进行分析选择．

练习册系列答案
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