Question

【題目】在“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中，某小組的實(shí)驗(yàn)電路如圖1甲所示．
（1）本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)算出電阻Rx的阻值．
（2）由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源兩端電壓大約是V．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片放在其最端（選填“左”或“右”），閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電表中只有一個(gè)電表有示數(shù)，初步檢查確認(rèn)，接線完好和兩個(gè)電表無(wú)故障，則發(fā)生故障的元件應(yīng)是（選填“電源”、“電阻Rx”或“變阻器”）．
（4）排除故障后，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示

數(shù)據(jù)序號(hào)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.75	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.09	0.14	0.22	0.28	0.32

為減小實(shí)驗(yàn)誤差，小明依據(jù)多次測(cè)量取平均值的做法進(jìn)行了如下運(yùn)算
Rx= ≈7.38Ω，由此得電阻Rx=7.38Ω．這樣的算法是（選填“合理”或“不合理”）的．
小芳把表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)、連線，得到各圖乙所示的U﹣I圖象．由圖可得電阻Rx=Ω．
（5）由于沒(méi)有電壓表，小紅設(shè)計(jì)了如圖2甲所示的電路圖，其中電阻R0=20Ω，電流表A1、A2為兩個(gè)完全相同的電流表，連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電流表指針均煸轉(zhuǎn)了相同的角度，如圖2乙所示，則通過(guò)電阻Rx′的電流是A．Rx′=Ω．

Answer 1

【答案】
（1）Rx=
（2）3
（3）右；電阻Rx
（4）不合理；7.5
（5）1.6；5
【解析】解：（1）伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是：Rx= ；（2）一節(jié)干電池電壓1.5V，且電池串聯(lián)總電壓等于兩節(jié)電池電壓之和．所以由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源兩端電壓大約3V；（3）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片放在最大值右端；
由實(shí)物圖可知，如果電源有故障電路斷路，電表都沒(méi)有示數(shù)；而接線完好，只能是Rx或變阻器斷路，但變阻器斷路則整個(gè)電路斷路，電表都沒(méi)有示數(shù)；若Rx斷路，則電壓表串聯(lián)入電路中有示數(shù)，電流表示數(shù)幾乎為0，符合題意；（4）①為了減小測(cè)量的誤差應(yīng)取多次測(cè)量的平均值，應(yīng)先計(jì)算每次測(cè)量的電阻，再取平均值，故小明的做法不合理；②由圖象知，通過(guò)Rx的電流與其兩端電壓成正比，當(dāng)電壓為3V時(shí)，通過(guò)的電流為0.4A，
所以Rx的阻值：Rx= = =7.5Ω；（5）由電路圖知，R0和Rx′并聯(lián)，A1測(cè)R0支路電流，A2測(cè)干路電流，由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知，干路電流等于各支路電流之和，而兩電流表指針偏轉(zhuǎn)角度相同，所以A2使用的是0﹣15V量程，A1使用的是0﹣0.6A量程，由乙圖知A2示數(shù)為2A，A1示數(shù)為0.4A，
由歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知，Ux′=U0=I0R0=0.4A×20Ω=8V，
由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知：Ix′=I﹣I0=2A﹣0.4A=1.6A，
所以Rx′= = =5Ω．所以答案是：（1）Rx= ；（2）3；（3）右；電阻Rx；（4）①不合理；②7.5；（5）1.6；5．