Question

【题目】实验室要测量一只未知阻值Rx的阻值，提供的器材有：由两节干电池串联成的电源，学生用电流表（0～0.6A，0﹣3A）一只，学生用电压表（0～3V，0﹣15V）一只，阻值变化范围合适的滑动变阻器R一只，电阻箱R0一只，开关和导线若干。

小明、小华、小虎、小芳分别设计了如图中甲，乙，丙、丁4种电路。

（1）小明设计如图甲所示的方案，依据的原理为_____；

（2）根据图乙连接如图实物图；

（______）

（3）小虎设计的实验方案，电路图如图丙所示，你帮她补完实验操作步骤：

①按照电路图连接好电路后，闭合开关，将电阻箱阻值调至最大；记下_____和_____；（用文字和物理量的符号说明）

②将电阻箱阻值调为0Ω，记下电压表示数U；

③待测电阻Rx的表达式为：Rx＝_____；

（4）若Rx的阻值约为400Ω，能根据设计的电路测出Rx的实验的方案有_____（选填序号）。

A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲、乙、丙、丁均可

Answer 1

【答案】R＝ 电阻箱阻值R0 电压表示数U1 R0 C

【解析】

（1）如图甲所示的方案，电压表测电阻的电压，电流表测电阻的电流，依据的原理为：R＝；

（2）图乙中，通过单刀双掷开关的转换，变阻器可分别与待测电阻和电阻箱连入电路中，如下所示：

①按照电路图连接好电路后，闭合开关，将电阻箱阻值调至最大；记下电阻箱连入电路中的电阻R0和 电压表示数U1；

②将电阻箱阻值调为0Ω，记下电压表示数U；

③在②中，电压表测电源电压U；

在①中电阻箱与待测电阻串联，根据串联电路电压的规律，电阻箱的电压：

U0＝U﹣U1，由欧姆定律，电路的电流：

I＝＝；

由串联电路电流的规律和欧姆定律，

待测电阻Rx的表达式为：

Rx＝＝＝R0；

（4）电源由两节干电池串联，故电源电压为3V，因Rx的阻值约为400Ω，由欧姆定律，故电路中的最大电流：

I大＝=＝0.0075A，小于电流表小量程的分度值0.02A，故电路中的电流表不能测量电流；故甲乙不可行；

丙中，使电阻箱连入电路中的电阻为350Ω，记下电压表的示数UV，根据串联电路电压的可得出待测电阻的电压，根据分压原理，由欧姆定律可求出待测电阻的大小，丙可行；

丁中，由题意，阻值变化范围合适的滑动变阻器R一只，将S掷于1，移动变阻器使电压表示数为1V，

再将S掷于2，移动电阻箱连入电路中的电阻，使电压表示数不变，根据等效替代法，则此时电阻箱连入电路中的电阻大小即为待测电阻的大小，丁可行；

故选C。