Question

【題目】某科技小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一只標(biāo)有“XkΩ”的電阻（X為模糊不清的一個(gè)數(shù)字），為了測(cè)出這只電阻的阻值，他們進(jìn)行了如下探究：

（1）首先設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，使用的器材有：兩節(jié)新干電池、待測(cè)電阻RX、電壓表V （03V、015V量程）、電流表A（00.6A、03A量程）、滑動(dòng)變阻器（標(biāo)有“50Ω 1A”）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，該方案無法測(cè)出電阻Rx的值，其主要原因是____．

（2）小李設(shè)計(jì)的電路圖如圖2所示，其中定值電阻R0=2kΩ．他連接電路后，閉合S1，斷開S2，想先測(cè)出電源電壓，但讀出電壓表示數(shù)U=2V，與兩節(jié)干電池能提供的電壓相差很大．老師告訴他，電壓表相當(dāng)于一個(gè)能顯示自身兩端電壓的定值電阻．則根據(jù)小李的測(cè)量數(shù)據(jù)和電源電壓（取3V），可估算出電壓表自身的電阻為____Ω．

（3）小組其他同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，在電源電壓恒定且已測(cè)出的條件下，能先測(cè)出電壓表自身電阻后，再測(cè)出Rx阻值的電路是____．

（4）他們選擇正確方案測(cè)出Rx的阻值后，又有同學(xué)提出，應(yīng)該通過多次測(cè)量求平均值來減小誤差．在正確方案的基礎(chǔ)上，通過下列操作，能實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量Rx阻值的是____．

A．改變電源電壓

B．將R0換成50Ω的定值電阻

C．將電壓表換成“00.6A”的電流表

Answer 1

【答案】電流太小，無法用電流表直接測(cè)出 4 C A

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)室有一只標(biāo)有“XkΩ”的電阻，即電阻為幾千歐姆，電源電壓為3V，由歐姆定律，（若為1千歐姆）通過其的最大電流為0.003A，遠(yuǎn)小于電流表小量程的分度值為0.02A，無法用電流表直接測(cè)出；

（2）閉合S1，斷開S2，電壓表與定值電阻串聯(lián)，電壓表示數(shù)U=2V，定值電阻電壓為3V﹣2V=1V，電壓表示數(shù)為定值電阻電壓的=2倍，根據(jù)分壓原理，可估算出電壓表自身的電阻為2×2kΩ=4kΩ；

（3）A選項(xiàng)中，開關(guān)向左打若能測(cè)量出待測(cè)電阻電壓，則開關(guān)向右打時(shí)，電流從電壓表負(fù)接線柱流入，無法測(cè)量定值電阻的電壓；

B選項(xiàng)中，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，開關(guān)斷開與閉合時(shí)，電壓表示數(shù)不變，無法測(cè)待測(cè)電阻的電壓；

C選項(xiàng)中，開關(guān)向上打和向下打，待測(cè)電阻和定值電阻分別與電壓表串聯(lián)，電壓表示數(shù)分別為UX、U1，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可分別求出兩電阻的電壓為：UX=U﹣U1，U0=U﹣U2，

根據(jù)分壓原理有：=﹣﹣﹣﹣﹣①

=﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

因U、U1、U2、R0為已知量，由①②可求出待測(cè)電阻；C可行；

D選項(xiàng)中，只能測(cè)量出待測(cè)電阻與串聯(lián)時(shí)的電壓，不可行；

（4）對(duì)上面的C方案，

A．若改變電源電壓，則可得出不同的電壓值，由①②可得出幾組電阻值，可取平均值減小誤差；可行；

B．將R0換成50Ω的定值電阻，由①②只能測(cè)量出一個(gè)電阻值，不可行；

C．將電壓表換成“00.6A”的電流表，因電源電壓已知，S2打到上端時(shí)，也只能測(cè)量出一個(gè)電流值，求出一個(gè)電阻值，不可行；故A正確。