Question

在電學實驗中，往往認為電壓表對測量的電路沒有影響，事實上電壓表有大的電阻值(簡稱內阻R_V)，在電路中有很小的電流通過電壓表，電壓表的示數就是這很小的電流與其內阻R_V的乘積。現在要測量一個未知電阻Rx  （大約2 KΩ～3KΩ）的阻值，物理實驗室中已有實驗器材：2節干電池（電壓未知）、未知電阻Rx、開關多個、導線若干。

另外，提供可選擇的實驗器材有3個：

a、  電流表A₁(0～0.6A，分度值0.02 A) 

b、  電流表A₂(0～5mA,分度值0.1 mA)  

c 、電壓表V（0～3V，R_V=3KΩ）

請你利用已有實驗器材，參考題目中給出的信息，再從提供可選擇的的3個實驗器材中選擇2個或者1個器材設計兩個實驗方案，準確測量未知電阻Rx的阻值。

Ⅰ、方案一：

（1）    選擇的2個實驗器材：              （填器材的序號）。

（2）    在方框中畫出實驗電路圖（實驗中不拆接儀器）。

（3）    按照電路圖連接電路，寫出實驗步驟并用字母表示出測量的物理量

    （4）用測量的物理量和已知物理量表示Rx=                    。

II、方案二：

（1）選擇的1個實驗器材：            (填器材的序號）。

（2）在方框中畫出實驗電路圖（實驗中不拆接儀器）

（3）按照電路圖連接電路，寫出實驗步驟并用字母表示出測量的物理量。

    （4）用測量的物理量和已知物理量表示Rx=                        。

Answer 1

Ⅰ、方案一：

方法一：（1）b、c（1分）

（2）電路圖：（2分）

（3）按照電路圖連接電路，閉合開關，記下電流表的示數I和電壓表的示數U （2分）

（4）Rx=UR_V/（IR_V-U）（2分）

方法二：（1）b、c（1分）

 (2)電路圖（2分）

（3）按照電路圖連接電路，斷開開關S₂ 、 閉合開關S₁，記下電流表的示數I₁；斷開開關S₁ 、閉合開關S₂，記下電流表的示數I₂       （或者 記下電壓表的示數U ）（2分）

(4) 根據I₂R_V= I₁R_X得：

Rx=I₂R_V/ I₁        （或者Rx= U / I₁）         （2分）

II、方案二：

（1）c（1分）

（2）電路圖：（2分）

（3）按照電路圖連接電路，閉合開關S₁、斷開開關S₂記下電壓表的示數U₁；同時閉合開關S₁、S₂記下電壓表的示數U₂。（2分）

（4）根據U₁/R_V=( U₂-U₁)/R_X得：

Rx=( U₂-U₁) R_v / U₁（2分）