7. 物理课外实验小组用如图甲所示的电路来测量某待测电阻$ R_x $的阻值,其中定值电阻$ R_0 = 20\ \Omega $。请你帮实验小组完成:

(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线表示导线将乙图连接完整(部分导线已连好);
(2)在连接电路时,开关应,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最(填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关$ S_1 $,将开关$ S_2 $掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为$ U_1 $;保持滑片位置不变,将开关$ S_2 $掷于“2”时,记下此时电压表的示数为$ U_2 $。则待测电阻$ R_x $阻值的表达式$ R_x = $(用$ R_0 $、$ U_1 $、$ U_2 $表示);
(4)重复步骤(3),共得到5组$ U_1 $、$ U_2 $的数据,并计算出$ \frac{U_2}{U_1} $的值,如下表所示,则5组$ \frac{U_2}{U_1} $数据的平均值为;利用$ \frac{U_2}{U_1} $的平均值,求出待测电阻$ R_x $为$ \Omega $;

| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| $ U_1/V $ | 0.25 | 0.30 | 0.36 | 0.40 | 0.44 |
| $ U_2/V $ | 0.86 | 1.03 | 1.22 | 1.36 | 1.49 |
| $ \frac{U_2}{U_1} $ | 3.44 | 3.43 | 3.39 | 3.40 | 3.39 |
(5)实验中,采用了多次测出$ U_1 $和$ U_2 $的值,并由$ \frac{U_2}{U_1} $的平均值,求待测电阻$ R_x $阻值的目的是。
(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线表示导线将乙图连接完整(部分导线已连好);
(2)在连接电路时,开关应,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最(填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关$ S_1 $,将开关$ S_2 $掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为$ U_1 $;保持滑片位置不变,将开关$ S_2 $掷于“2”时,记下此时电压表的示数为$ U_2 $。则待测电阻$ R_x $阻值的表达式$ R_x = $(用$ R_0 $、$ U_1 $、$ U_2 $表示);
(4)重复步骤(3),共得到5组$ U_1 $、$ U_2 $的数据,并计算出$ \frac{U_2}{U_1} $的值,如下表所示,则5组$ \frac{U_2}{U_1} $数据的平均值为;利用$ \frac{U_2}{U_1} $的平均值,求出待测电阻$ R_x $为$ \Omega $;
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| $ U_1/V $ | 0.25 | 0.30 | 0.36 | 0.40 | 0.44 |
| $ U_2/V $ | 0.86 | 1.03 | 1.22 | 1.36 | 1.49 |
| $ \frac{U_2}{U_1} $ | 3.44 | 3.43 | 3.39 | 3.40 | 3.39 |
(5)实验中,采用了多次测出$ U_1 $和$ U_2 $的值,并由$ \frac{U_2}{U_1} $的平均值,求待测电阻$ R_x $阻值的目的是。
答案
解:
(1) 用导线将滑动变阻器的右上接线柱与待测电阻$R_x$的右侧接线柱相连,再用导线将开关$S_2$的接线柱“1”连接到定值电阻$R_0$和待测电阻$R_x$之间的公共接线柱上。
(2) 断开;右
(3) $\dfrac{U_2-U_1}{U_1}R_0$
(4) 3.41;48.2
(5) 减小实验误差
(1) 用导线将滑动变阻器的右上接线柱与待测电阻$R_x$的右侧接线柱相连,再用导线将开关$S_2$的接线柱“1”连接到定值电阻$R_0$和待测电阻$R_x$之间的公共接线柱上。
(2) 断开;右
(3) $\dfrac{U_2-U_1}{U_1}R_0$
(4) 3.41;48.2
(5) 减小实验误差
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