Question

為了測量一個阻值約為20Ω的電阻R_x的阻值，現提供以下器材：
電流表A，量程為100mA，其內阻約為20Ω；電源E，電動勢約為6v，其內阻可忽略；電阻箱R₁，最大阻值999.9Ω；滑動變阻器器R₂，最大阻值約為20Ω；單刀單擲開關S₁一個；單刀雙擲開關S₂一個；導線若干．
（1）請在下圖1虛線方框中畫出測量Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題中相對應的英文字母標注）

（2）根據你所畫的電路原理圖在圖2所給的實物上畫出連線．
（3）在下面的空格中填寫出必要的實驗步驟，并用已知量和測量量在⑤中表示出實驗結論．
①按原理圖連接電路．
②

 

．
③

 

．
④

 

．
⑤結論為

 

．

Answer 1

分析：（1）實驗原理是用等效替代法測量待測電阻R_x，即用電阻箱代替電阻R_x，滑動變阻器采用分壓式接法；
（2）對照電路圖，連接實物圖即可；
（3）實驗原理是用電阻箱等效代替電阻R_x測量電阻，根據原理設計實驗步驟即可．

解答：解：（1）實驗原理是用等效替代法測量待測電阻R_x，即用電阻箱代替電阻R_x后，電路中各個部分的電流和電壓不變；為便于測量多組數據，滑動變阻器采用分壓式接法；電路圖如圖所示：

（2）對照電路圖，連接實物圖，注意滑動變阻器的一上兩下接法，如圖所示：

（3）實驗步驟如下：
①按原理圖連接電路．
②將R₂的滑動端移至最左端，閉合開關S₁；
③將S₂接至a，調節R₂，使電流表的示數達到較大的某一個值；
④將S₂接至b，調節R₁，使電流表的示數與③中相同，記下此時R₁的讀數．
⑤實驗原理是用電阻箱等效代替電阻R_x測量電阻，即用電阻箱等效代替電阻R_x后電流和電壓都不變，故R_x=R₁
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）如圖所示；
（3）②將R₂的滑動端移至最左端，閉合開關S₁；
③將S₂接至a，調節R₂，使電流表的示數達到較大的某一個值；
④將S₂接至b，調節R₁，使電流表的示數與③中相同，記下此時R₁的讀數；
⑤結論：R_x=R₁．

點評：本題是用替代法測量待測電阻，關鍵是要設計電路用電阻箱代替待測電阻，不難．