Question

为了比较精确地测量一个阻值大约为10Ω的电阻R_X的阻值，某同学设计了如图1所示的电路图，现提供的实验器材如下：
A、电压约为3V的电源
B、量程为0-3V-15V的电压表
C、电阻箱R（符号为“”、阻值为0-9999Ω）
D、一个单刀双掷开关（符号“”）
E、待测电阻R_X
F、导线若干    
则：
（1）为了提高实验测量的精确程度，电压表的量程应选______；在连接电路前，单刀双掷开关S应是______的．
（2）根据设计的实验电路图，用铅笔画线代表导线将电路元件连接起来（部分导线已连接好）（如图2）．
（3）写出主要的实验操作步骤及所需测量的物理量，并用课本中相应的字母表示．
①______
②______
（4）待测电阻R_X=______（用所测物理量的字母表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）在不超量程的情况下，电压表应选择较小的量程，这样可以减小误差；
（2）根据电路图连接实物图，应注意电路的连接顺序和方式；
（3）当开关与b连接时，可利用电压表测出电源电压；
当开关与a连接时，可通过电压表的示数及电阻箱的阻值根据I=计算出电路中的电流，根据电源电压和电压表的示数计算出电阻两端的电压，从而可以计算出电阻的阻值；
（4）根据公式R=结合串联电路中电流和电压的规律进行分析．
解答：解：（1）由题意知，电源电压约为3V，所以电压表应选择0～3V的量程；
在连接电路前，单刀双掷开关应是断开的；
（2）在连接实物时，从电源的一个极出发，按照次序进行连接，注意连接的方式，如图所示：
；
（3）将开关与b连接，读出电压表的示数U₁，则U₁等于电源电压；
再将开关与a连接，调节变阻箱的阻值，读出电阻箱的示数R及电压表的示数U₂，则电路中的电流I=，此时电阻与电阻箱串联，则电阻两端的电压
U_x=U₁-U₂；
（4）则R_x===．
故答案为：（1）0～3V；断开；
（2）见上图；
（3）①将开关与b连接，读出电压表的示数U₁；②将开关与a连接，调节变阻箱的阻值，读出电阻箱的示数R及电压表的示数U₂；
（4）．
点评：此题是测量电阻的实验，掌握测量原理R=，要测量电阻，需想法测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，此题中只给出了电压表，还有一个电阻箱，电流可通过电阻箱及电压表的示数得知，因此应将电阻箱与电阻串联，同时涉及到了欧姆定律公式的变形及串联电阻电流和电压的规律应用．