Question

（2011?河南模擬）在“用電壓表和電流表測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)”中，小周按如甲圖所示的電路進(jìn)行試驗(yàn)
（1）實(shí)驗(yàn)的原理是：

R=

U

I

．

（2）按圖A（甲）所示電路圖，將圖A（乙）中的實(shí)物用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線連接起來(lái)
（3）某次測(cè)量電壓表的示數(shù)為2V．電流表的示數(shù)如圖B所示，則被測(cè)電阻的阻值為

5

Ω；
（4）若用其它的方法測(cè)量電阻，老師提供了下列器材：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻箱（能表示出阻值的變阻器，電路符號(hào)為待測(cè)電阻Rx若干開(kāi)關(guān)、一個(gè)滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、若干導(dǎo)線和一個(gè)刻度不準(zhǔn)確但靈敏度良好的電流表（電流表的量程足夠大），請(qǐng)利用所給的器材完成實(shí)驗(yàn)．
①在右邊的虛線方框內(nèi)畫(huà)出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖；
②將下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整，并用字母表示需要測(cè)出的物理量；
步驟1：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并按設(shè)計(jì)的電路圖連接電路；
步驟2：

只閉合開(kāi)關(guān)S₁，觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)的位置

步驟3：

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁，閉合開(kāi)關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱電阻的大小，觀察電流表的指針，使它指向前面記錄的位置

寫(xiě)出R_X的表達(dá)式：R_X=

R₀

 （用測(cè)量的物理量表示）

Answer 1

分析：（1）測(cè)量原理由測(cè)量方法和提供的實(shí)驗(yàn)器材確定；
（2）連接實(shí)物圖時(shí)，應(yīng)注意電流表電壓表量程及電流方向，滑動(dòng)變阻器要采用“一上一下”的接法；
（3）讀取電流表示數(shù)前，應(yīng)該首先明確選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值；已知電壓和電流，利用公式R=

U

I

可以計(jì)算出電阻；
（4）此題屬于“一只電表測(cè)電阻”．由于器材相對(duì)不夠，不能用“伏安法”來(lái)測(cè)電阻，因此要運(yùn)用“等效替代”的思想來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)電阻的方法．題目中已經(jīng)給出的儀表是電流表，我們可以知道電流的大�。�雖然不能準(zhǔn)確讀出電流值，但能比較電流的大�。�因此，電流這個(gè)物理量，我們可當(dāng)作已知量．

解答：解：
（1）電流表測(cè)量通過(guò)定值電阻的電流，電壓表測(cè)量定值電阻兩端電壓，所以測(cè)量原理為R=

U

I

．
（2）由于電源電壓為6V，所以，電壓表選擇0～15V量程，滑動(dòng)變阻器已經(jīng)連接了左下面的接線柱，上面兩個(gè)接線柱連接哪一個(gè)都可以．
（3）電流表選擇的是0～0.6A量程，電路電流為0.4A．待測(cè)電阻為R=

U

I

=

2V

0.4A

=5Ω．
（4）①并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等．我們可以連接成并聯(lián)電路，讓未知電阻兩端電壓與連入電路中的電阻箱的兩端電壓相等．記下通過(guò)未知電阻中的電流的示數(shù)（其實(shí)指電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度），再將電流表接入電阻箱的支路中，使兩次電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，這樣就能測(cè)出未知電阻的阻值．
②實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并按設(shè)計(jì)的電路圖連接電路；
第二步：只閉合開(kāi)關(guān)S₁，觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)的位置；
第三步：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁，閉合開(kāi)關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱電阻的大小，觀察電流表的指針，使它指向前面記錄的位置；讀出此時(shí)電阻箱電阻的大小R₀．
故答案為：
（1）R=

U

I

；
（2）實(shí)物連接如下圖：
  
 （3）5；
 （4）①實(shí)驗(yàn)電路如右圖：

②只閉合開(kāi)關(guān)S₁，觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)的位置；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁，閉合開(kāi)關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱電阻的大小，觀察電流表的指針，使它指向前面記錄的位置；R₀．

點(diǎn)評(píng)：此題屬于“一只電表測(cè)電阻”的類型，這種類型的題目，由于器材相對(duì)不夠，不能用“伏安法”來(lái)測(cè)電阻，因此要運(yùn)用“等效替代”的思想來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)電阻的方法．