Question

【題目】（6分）在測量未知電阻Rx（阻值約為150Ω）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，根據實驗器材數據可粗略估算通過電流表的電流大小，則最大電流是 A，最小電流是 A，你認為小華 （選填“能”或“不能”）準確測出Rx阻值。

（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 ，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 ，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Rx的測量值為 。

Answer 1

【答案】（1）0.02 0.015 不能（2）“1” 電阻箱R0的電阻 R′

【解析】

試題分析：（1）圖甲電阻Rx=150Ω，滑動變阻器R組成串聯電路，當滑動變阻器阻值為零時，電路中的電流最大，則最大電流I=U/R=3V/150Ω=0.02A；當滑動變阻器全部接入電路中時，總電阻為R總=Rx+R=150Ω+50Ω=200Ω，電路中的電流最小，最小電流是I=U/R總=3V/200Ω=0.015A，小華不能準確測出Rx阻值。

（2）圖乙所示的電路，正確連接電路后，小明先將開關S撥至“1”，使滑動變阻器和未知電阻Rx組成串聯電路，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，再使電阻箱和滑動變阻器組成串聯電路，調節電阻箱R0的電阻 ，不改變滑動變阻器的值，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Rx的測量值為 R′。這種方法叫等效替代法。變阻箱在電路中的作用替代了待測電阻R的作用，所以變阻箱的電阻值就是待測電阻的電阻值。