Question

（一）如图1所示是物理兴趣小组成员小强测电阻的电路图，下面的图2是电压表和电流表的示数，那么待测电阻Rx=________Ω．为了培养小强对实验误差的分析能力，老师介绍说，其实电压表是一个电阻很大的仪表，电流表是一个电阻很小的仪表，两表均有电流流过．你认为小强用伏安法测量的电阻值________待测电阻Rx的真实值（填“大于”或“小于”）．
（二）在一次课外兴趣小组探究活动中，老师为小强提供了如下器材：一只阻值不大的待测电阻Rx，两节干电池，一个电流表，两个开关，导线若干，还有一个电阻箱R（其实电阻箱就是一个阻值大小可以通过旋钮调节、还可以直接读出示数的变阻器，用“”符号表示）
（1）根据现有实验器材，小强设计好了自己的电路，并及时完成了器材连接，如图3所示．请你画出小强的实物连线图对应的电路图图4；
（2）小强接着完成了以下实验操作步骤：
a．先只闭合开关K₁，读出此时电流表的示数I，
b．再断开开关K₁，只闭合开关K₂，调节电阻箱的阻值，直至电流表示数仍为I，
C．然后断开开关K₂，读出此时电阻箱的阻值示数为R₀ 由此，小强就测出了待测电阻Rx=________．

Answer 1

解：
（一）电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A，
电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为1.2V，
待测电阻阻值为R===4Ω．
（2）电压表测量待测电阻的实际电压，电流表测量待测电阻和电压表的总电流，通过R_x的电流小于电流表的示数．
电流的测量值大于R_x的实际电流值，由R=知，待测电阻测量结果偏小．
（二）①分析实物连接知，待测电阻和电阻箱并联，开关K₁控制待测电阻，K₂控制电阻箱，由此画出电路图如下：
②电阻箱接入电路电阻为R₀，电流表示数为I，则电源电压为U=IR₀，
待测电阻接入电路时，电流也是I，所以阻值为R_x===R₀．
故答案为：（一）4；小于；
（二）（1）电路图如下：

（2）R₀．
分析：（1）电压表和电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．知道电阻两端电压和通过的电流，利用公式R=计算电阻．
考虑电压表的内阻时，电流表测量电压表和定值电阻的总电流，测量值大于定值电阻中的实际电流，电压表测定值电阻两端的实际电压．
根据公式R=分析电阻偏差．
（2）①先对实物图进行分析，明确待测电阻和电阻箱的连接关系以及两只开关的控制作用，然后画出电路图；
②在并联电路中，各支路两端电压相同．将待测电阻和电阻箱并联在电路中，并且使通过它们的电流相同，利用等效替换法得到待测电阻的阻值．
点评：伏安法测电阻和电功率有两种接法，如图：

甲：电流表测R的真实电流，电压表测电流表和R的总电阻，求出的电阻偏大，求出的功率值偏大．
乙：电压表测R的真实电压，电流表测电压表和R的总电流，求出的电阻偏小，求出的功率值偏大．