Question

在“測(cè)未知電阻Rx的阻值”實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)完成下列相關(guān)問題：
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1中的實(shí)物連接完整．

（2）把第二次測(cè)量時(shí)，圖1和圖2所示的電壓表和電流表的示數(shù)填入表中相應(yīng)的位置．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓/V	電流/A
1	1.2	0.24
2	1.8	0.36
3	2.4	0.48

（3）處理表中記錄的各次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出未知電阻R_x的阻值為

5

Ω．
（4）在許多實(shí)驗(yàn)中都需要進(jìn)行多次測(cè)量，有的是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律，有的是為了求平均值以減小誤差．你認(rèn)為下列實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的與本實(shí)驗(yàn)相同的是

A

A．測(cè)量物體的長(zhǎng)度           B．探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系
C．探究杠桿的平衡條件       D．探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系
（5）另有同學(xué)設(shè)計(jì)了下列二種測(cè)量方案，方案中定值電阻的阻值為R₀．

①方案一如圖4所示的電路，當(dāng)閉合開關(guān)S，如果電壓表V₁和V₂的讀數(shù)分別為U₁和U₂，則電阻R_x的阻值的表達(dá)式為R_x=

U2

U1

?R0

（用U₁、U₂和R₀表示）；
②方案二如圖5所示的電路，當(dāng)閉合開關(guān)S，如果電流表A₁和A₂的讀數(shù)分別為I₁和I₂，則電阻R_x的表達(dá)式為R_x=

I2R0

I1-I2

（用I₁、I₂和R₀表示）．

Answer 1

分析：（1）電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)，根據(jù)電源電壓來判斷電壓表的量程；
（2）確定電壓表和電流表的量程和分度值，讀出數(shù)據(jù)；
（3）根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出各次測(cè)量的電阻值，并求平均值；
（4）測(cè)電阻多次測(cè)量求平均值是為了減小誤差；
測(cè)量長(zhǎng)度多次測(cè)量也是為了求平均值，減小誤差；
探究重力和質(zhì)量的關(guān)系，是為了多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，分析得出重力和質(zhì)量的定量關(guān)系；
探究杠桿的平衡條件，是為了分析數(shù)據(jù)，得出杠桿平衡條件公式，使其更具有廣泛性、普遍性的意義；
探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，才能通過電流和電壓、電阻的變化得出電流和電壓、電阻的關(guān)系；
（5）①計(jì)算出導(dǎo)體R0的電流，根據(jù)串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)得知R_x的電流，從而計(jì)算出導(dǎo)體的電阻；
②計(jì)算出R₀兩端的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律得出R_x的電流和電壓，從而計(jì)算出電阻R_x的值．

解答：解：（1）電壓表與電阻并聯(lián)，因?yàn)殡娫从?節(jié)干電池組成，總電壓為3V，所以電壓表可選擇0～3V的量程，如圖所示：
；
（2）由圖1知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.8V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.36A；
（3）R₁=

U1

I1

=

1.2V

0.24A

=5Ω；
R₂=

U2

I2

=

1.8V

0.36A

=5Ω；
R₃=

U3

I3

=

2.4V

0.48A

=5Ω，則R=

R1+R2+R3

3

=

5Ω+5Ω+5Ω

3

=5Ω；
（4）測(cè)量長(zhǎng)度多次幾次求平均值，是為了減小誤差；
BCD多測(cè)幾次都是為了通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出某種數(shù)量關(guān)系，所以A與要求相符；
（5）①根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)：電流I_x=I₀=

U1

R0

，所以R_x=

Ux

Ix

=

U2

U1 R0

=

U2

U1

?R0．
②R_x與R₀并聯(lián)，∴通過R_x的電流I_x=I₁-I₂，U_x=U₀=I₂R₀，則R_x=

Ux

Ix

=

I2R0

I1-I2

．
故答案為：（1）見上圖；（2）1.8；0.36；（3）5Ω；（4）A；（5）①

U2

U1

?R0；②

I2R0

I1-I2

．

點(diǎn)評(píng)：此題是“測(cè)未知電阻Rx的阻值”實(shí)驗(yàn)，考查了電壓表的連接，電阻的計(jì)算及不同實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的，同時(shí)考查了在沒有電壓表和電流表情況下對(duì)電阻的測(cè)量，要從中學(xué)習(xí)測(cè)量的方法．