Question

（2006?內江）為了比較精確地測量一個阻值大約為10Ω的電阻R_X的阻值，某同學設計了如圖1所示的電路圖，現提供的實驗器材如下：
A、電壓約為3V的電源
B、量程為0-3V-15V的電壓表
C、電阻箱R₀（符號為“”、阻值為0-9999Ω）
D、一個單刀雙擲開關（符號“”）
E、待測電阻R_X
F、導線若干    
則：
（1）為了提高實驗測量的精確程度，電壓表的量程應選

0～3V

；在連接電路前，單刀雙擲開關S應是

斷開

的．
（2）根據設計的實驗電路圖，用鉛筆畫線代表導線將電路元件連接起來（部分導線已連接好）（如圖2）．
（3）寫出主要的實驗操作步驟及所需測量的物理量，并用課本中相應的字母表示．
①

將開關與b連接，讀出電壓表的示數U₁

②

將開關與a連接，調節變阻箱的阻值，讀出電阻箱的示數R₀及電壓表的示數U₂

（4）待測電阻R_X=

U1-U2

U2

?R0

（用所測物理量的字母表示）．

Answer 1

分析：（1）在不超量程的情況下，電壓表應選擇較小的量程，這樣可以減小誤差；
（2）根據電路圖連接實物圖，應注意電路的連接順序和方式；
（3）當開關與b連接時，可利用電壓表測出電源電壓；
當開關與a連接時，可通過電壓表的示數及電阻箱的阻值根據I=

U

R

計算出電路中的電流，根據電源電壓和電壓表的示數計算出電阻兩端的電壓，從而可以計算出電阻的阻值；
（4）根據公式R=

U

I

結合串聯電路中電流和電壓的規律進行分析．

解答：解：（1）由題意知，電源電壓約為3V，所以電壓表應選擇0～3V的量程；
在連接電路前，單刀雙擲開關應是斷開的；
（2）在連接實物時，從電源的一個極出發，按照次序進行連接，注意連接的方式，如圖所示：
；
（3）將開關與b連接，讀出電壓表的示數U₁，則U₁等于電源電壓；
再將開關與a連接，調節變阻箱的阻值，讀出電阻箱的示數R₀及電壓表的示數U₂，則電路中的電流I=

U2

R0

，此時電阻與電阻箱串聯，則電阻兩端的電壓
U_x=U₁-U₂；
（4）則R_x=

Ux

I

=

U1-U2

U2 R0

=

U1-U2

U2

?R0．
故答案為：（1）0～3V；斷開；
（2）見上圖；
（3）①將開關與b連接，讀出電壓表的示數U₁；②將開關與a連接，調節變阻箱的阻值，讀出電阻箱的示數R₀及電壓表的示數U₂；
（4）

U1-U2

U2

?R0．

點評：此題是測量電阻的實驗，掌握測量原理R=

U

I

，要測量電阻，需想法測出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，此題中只給出了電壓表，還有一個電阻箱，電流可通過電阻箱及電壓表的示數得知，因此應將電阻箱與電阻串聯，同時涉及到了歐姆定律公式的變形及串聯電阻電流和電壓的規律應用．