(2019·衢州)小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400~600 Ω)的实验。
实验器材:干电池两节(总电压为2~3 V),电压表(量程0~3 V、0~15 V)、电流表(量程0~0.6 A、0~3 A)、滑动变阻器(500 Ω 0.5 A)各一个,开关、导线若干。
(1)要求一:测算出Rx,且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲所示。请分析:
①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是 。
②实验时,先将滑动变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1,U1即为电源电压;再将滑动变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2,则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是 。
(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了图乙所示电路。实验步骤如下:
①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器使电压表示数为2 V;
②再断开开关S1,闭合开关S2, ,读取此时Y的数值,则Y的示数即为Rx的阻值。
(1)①由欧姆定律得,电路中的最大电流约为I= =0.0075 A,小于电流表小量程分度值0.02 A,故电流表无法测量出电路中的电流
②a点在最右端,b点在最左端
(2)调节Y的阻值,使电压表示数为2 V