Question

（2013?哈尔滨）小明想用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，所用器材如下：电源（电压恒为3V），电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个．
（1）连接如甲图所示的电路，闭合开关发现电流表无示数、电压表示数为3V，则可能是由于Rx所在支路

开路

而造成的（填“短路”或“开路”）．排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数是1.6V时，电流表示数如乙图所示，则此时R_x的阻值是

5

Ω．
（2）小明找来若干已知适当阻值的定值电阻（R₁、R₂、R₃…），借助此电路继续实验，探究“串联电路的等效电阻”．
①小明要说明某两个电阻的串联电阻与电阻Rx是等效的，请你在第（1）问实验的基础上写出接下来的具体做法．
②请你设计探究“串联电路等效电阻”实验的表格．

Answer 1

分析：（1）根据电路故障现象分析电路故障原因；由图示电流表确定其量程与分度值，读出电流表示数，然后由欧姆定律求出电阻阻值．
（2）用两个电阻串联接入原电阻所在位置，闭合开关，如果电流表示数不变，则这两个电阻的串联电阻与原电阻等效，据此设计实验步骤与实验数据记录表格．

解答：解：（1）如果Rx所在支路开路，则电路开路，电流表无示数，电压表与电源两极相连，测电源电压，电压表示数等于电源电压3V；
由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.32A，
∵I=

U

R

，
∴电阻R=

U

I

=

1.6V

0.32A

=5Ω；
（2）①实验步骤：a、如图甲，拆下Rx，将这两个电阻串联接入电路，替换R_x．
b、把滑动变阻器的滑片调到最左端，闭合开关，再把滑片调回原来位置，观察电流表仍为原来的示数．
②根据实验需要测量的量，实验数据记录表格如下表所示：

实验次数	串联电阻	U/V	I/A	R串/Ω	R等效/Ω
1	R1、R2
2	R3、R4
3	R5、R6

故答案为：（1）开路；5；（2）①如上所述；②如上表所示．

点评：本题考查了电路故障分析、电表读数、求电阻、实验设计等问题；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直；实验设计是本题的难点．