Question

【題目】在“伏安法測電阻”實驗中，某小組的實驗電路如圖1甲所示．
（1）本實驗是根據算出電阻Rx的阻值．
（2）由兩節新干電池串聯組成的電源兩端電壓大約是V．
（3）閉合開關前，應將變阻器滑片放在其最端（選填“左”或“右”），閉合開關后，發現兩個電表中只有一個電表有示數，初步檢查確認，接線完好和兩個電表無故障，則發生故障的元件應是（選填“電源”、“電阻Rx”或“變阻器”）．
（4）排除故障后，經過多次測量得到的實驗數據如表所示

數據序號	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.75	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.09	0.14	0.22	0.28	0.32

為減小實驗誤差，小明依據多次測量取平均值的做法進行了如下運算
Rx= ≈7.38Ω，由此得電阻Rx=7.38Ω．這樣的算法是（選填“合理”或“不合理”）的．
小芳把表中的數據在坐標系中描點、連線，得到各圖乙所示的U﹣I圖象．由圖可得電阻Rx=Ω．
（5）由于沒有電壓表，小紅設計了如圖2甲所示的電路圖，其中電阻R0=20Ω，電流表A1、A2為兩個完全相同的電流表，連接好電路后，閉合開關，發現兩個電流表指針均煸轉了相同的角度，如圖2乙所示，則通過電阻Rx′的電流是A．Rx′=Ω．

Answer 1

【答案】
（1）Rx=
（2）3
（3）右；電阻Rx
（4）不合理；7.5
（5）1.6；5
【解析】解：（1）伏安法測電阻的實驗原理是：Rx= ；（2）一節干電池電壓1.5V，且電池串聯總電壓等于兩節電池電壓之和．所以由兩節新干電池串聯組成的電源兩端電壓大約3V；（3）為了保護電路，閉合開關前，應將變阻器滑片放在最大值右端；
由實物圖可知，如果電源有故障電路斷路，電表都沒有示數；而接線完好，只能是Rx或變阻器斷路，但變阻器斷路則整個電路斷路，電表都沒有示數；若Rx斷路，則電壓表串聯入電路中有示數，電流表示數幾乎為0，符合題意；（4）①為了減小測量的誤差應取多次測量的平均值，應先計算每次測量的電阻，再取平均值，故小明的做法不合理；②由圖象知，通過Rx的電流與其兩端電壓成正比，當電壓為3V時，通過的電流為0.4A，
所以Rx的阻值：Rx= = =7.5Ω；（5）由電路圖知，R0和Rx′并聯，A1測R0支路電流，A2測干路電流，由并聯電路電流特點知，干路電流等于各支路電流之和，而兩電流表指針偏轉角度相同，所以A2使用的是0﹣15V量程，A1使用的是0﹣0.6A量程，由乙圖知A2示數為2A，A1示數為0.4A，
由歐姆定律和并聯電路的電壓特點知，Ux′=U0=I0R0=0.4A×20Ω=8V，
由并聯電路電流特點知：Ix′=I﹣I0=2A﹣0.4A=1.6A，
所以Rx′= = =5Ω．所以答案是：（1）Rx= ；（2）3；（3）右；電阻Rx；（4）①不合理；②7.5；（5）1.6；5．