Question

1．如图是小明设计的测量未知电阻R_x阻值（约为200Ω）的电路图．他从实验室选取了如下器材：电源（电压恒为3V）、滑动变阻器R（标有“200Ω 1.5A”的字样），电流表（量程为0～0.6A，分度值0.02A）和电压表（量程为0～3V，分度值0.1V）各一块、开关1个，导线若干．则
（1）测量未知电阻R_x的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（2）小明发现采用原理方法和器材并不能测出R_x 的阻值．请你分析其中的原因是：电流太小，所用电流表无法测量．

Answer 1

分析 （1）伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式；
（2）根据电流表的正确使用方法进行分析，即电路中电流不可以小于电流表的分度值，不可以大于电流表的量程．

解答 解：（1）要测定未知电阻R_x的阻值，应先用电压表测出未知电阻R_x两端的电压U、用电流表测出通过未知电阻R_x的电流I，
根据欧姆定律的变形公式R=$\frac{U}{I}$求出未知电阻R_x的阻值，故该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）因为电路中电阻太大，当R=0Ω和R=200Ω时，
由欧姆定律得，电路中的电流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{x}}$=$\frac{3V}{200Ω}$=0.015A，
I₂=$\frac{U}{{R}_{x}+R}$=$\frac{3V}{200Ω+200Ω}$=0.0075A；
因此电流表前后两次的示数均小于分度值，无法准确区分两次读数．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）电流太小，所用电流表无法测量．

点评 此题是伏安法测电阻的探究实验，难点在于评价、设计实验方案时，需要考虑到两表分度值对于测量结果的影响，这就要求通过验算判断出合理的实验过程．