Question

10．在測量未知電阻R_x（阻值約為300Ω）的實驗中，提供的實驗器材有：電源（電壓3V）、滑動變阻器R（0～50Ω）、電阻箱R₀（0～9999Ω）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、開關及導線若干．
（1）小華同學設計了如圖甲所示的電路，你認為小華不能（選填“能”或“不能”）準確測出R_x阻值，理由是電路中的電流太小，電流表無法測出．
（2）小明同學設計了如圖乙所示的電路進行測量，正確連接電路后，小明先將開關S撥至1，調節變阻器的滑片至某一位置，記下此時電壓表的示數U₁；再將開關S撥至另一位置，調節電阻箱，使電壓表的示數恰好為U₁，記下電阻箱的示數為R′，即為未知電阻R_x的測量值．

Answer 1

分析 （1）根據圖示電路圖應用串聯電路特點與歐姆定律求出電路最大與最小電流，然后答題．
（2）根據等效替代法進行分析； 使接電阻箱和未知電阻時的效果相同，可知電阻相等．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，兩電阻串聯，
當滑動變阻器接入電路阻值為零時，電路電流最大，
I_max=$\frac{U}{{R}_{電阻}}$=$\frac{3V}{300Ω}$=0.01A，
滑動變阻器阻值全部接入電路時，電路電流最小，
I_min=$\frac{U}{{R}_{電阻}+{R}_{滑最大}}$=$\frac{3V}{300Ω+50Ω}$≈0.0086A，
因電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流最大電流為0.01A，
所以，用該電路無法準確測出電路電流，無法準確測出電阻阻值．
（2）如圖乙所示的電路進行測量，正確連接電路后，
先將開關S撥至1，調節變阻器的滑片至某一位置，記下此時電壓表的示數U₁，
再將開關S撥至另一位置，調節電阻箱阻值，使電壓表的示數恰好為U₁，
記下電阻箱的示數為R′，則未知電阻R₁的測量值為R′．
故答案為：
（1）不能；電路中的電流太小，電流表無法測出；（2）1；電阻箱．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律以及實驗的評估與設計，著重體現了等效替代法在實驗中的具體應用，是一道好題．