Question

同學(xué)們利用如圖1的電路來測量一未知電阻R_x

（1）閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動電阻器的滑片向左移動到某一位置時，電壓表的示數(shù)為1.2V．電流表的示數(shù)如圖2圖所示，則I=　　A，R_x=　　Ω．

（2）某次測量中，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，而電流表有示數(shù)，而故障出現(xiàn)在R或Rx，則故障原因是　　．

（3）將電阻Rx換成小燈泡，測定小燈泡電阻，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三次測量的電阻相差較大．經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)識到：實驗有誤差是肯定的，但這個現(xiàn)象不能單純用誤差來解釋因為如果是誤差，那么三次測得的電阻值應(yīng)該相差　（選填“較大”或“較小”），并具有　小　的特點（選填“逐次增大”、“逐次減小”或“時大時小”）后來，同學(xué)們注意到燈泡發(fā)熱發(fā)光的特殊性，認(rèn)為燈泡的電阻可能與　　有關(guān)，并通過查閱課本得到了證實．

（4）同學(xué)們又設(shè)計了如圖3所示的測量電路，同樣可以測量未知電阻，其中R₀是已知阻值的定值電阻，請在空格內(nèi)把實驗步驟補(bǔ)充完整

①　　，用電壓表測出電源的電壓為U

②　　，用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為U₁

③請用測量值U和U₁，已知量R₀來表示R_x=　　．

Answer 1

分析： （1）由圖2所示電流表確定電流表量程與分度值，然后讀出電流表示數(shù)；然后由歐姆定律求出燈泡電阻．

（2）電流表有示數(shù)，說明電路中無斷路，而電壓表無示數(shù)，則電壓表或電阻短路．

（3）當(dāng)一個被測量的物理量是定值時，由于誤差，測量結(jié)果會出現(xiàn)較小的差值．如果出現(xiàn)較大的差值，要么測量錯誤，要么另有原因．導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)，從導(dǎo)體電阻大小影響因素來考慮．

（4）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S、S₁均閉合時電路為R_x的簡單電路，電壓表測電源的電壓；當(dāng)開關(guān)S閉合、S₁斷開時，R₀、R_x串聯(lián)，電壓表測R_x兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點和定值電阻的阻值求出R_x的阻值，據(jù)此設(shè)計實驗步驟得出結(jié)果．

解答： 解：（1）由圖2所示電流表可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.3A；

由I=得：

電阻R===4Ω．

（2）由圖可知，電壓表與電阻R并聯(lián)，由于電壓表無示數(shù)，所以電壓表短路或電路中斷路，而電流表有示數(shù)，所以電路不能斷路，故障出現(xiàn)在R或R_x，只可能R短路．

（3）如果只是誤差，三次測量值相差會比較小，時大時小，現(xiàn)在測量值相差比較大，可能是錯誤，可能是其它原因．

燈絲電壓增大，亮度增強(qiáng)，電阻增大，不是錯誤的原因．實驗時，燈絲長度、橫截面積、材料不變，電壓增大，亮度增大，溫度升高，電阻增大，電阻可能與溫度有關(guān)．

（4）實驗步驟：

①閉合開關(guān)S、S₁，用電壓表測出電源的電壓U；

②閉合開關(guān)S、斷開S₁，用電壓表測出待測電阻R_x兩端的電壓為U₁；

③因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R₀兩端的電壓：

U₀=U﹣U_x=U﹣U₁，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，I==，即=，

解得：R_x=．

故答案為：

（1）0.3；4；

（2）；

（3）較小；時大時��；溫度；

（4）①閉合開關(guān)S、S₁；

②閉合開關(guān)S、斷開S₁；

③R_x=．