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(2013?北塘区二模)要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx,提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0-3V、0-15V)、学生用电流表(量程为0-0.6A、0-3A)、滑动变阻器(10Ω 2A)和电阻箱R0(0-9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.下列四个设计方案中,能测出Rx阻值的最合理的方案是(  )
分析:测量电阻的原理:R=
U
I
;根据测电阻的原理可知,要测量未知电阻的阻值,需要测量测未知电阻两端电压好通过的电流,根据各选项的电路逐个分析判断.
解答:解:A、根据电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量未知电阻两端电压,电流表测量通过电路的电流,滑动变阻器可以起到多次测量减小求平均值减小误差的作用;
B、根据电路可知,电阻箱与被测电阻并联,可以先闭合开关S和S2,读出电流表示数,利用U=IR求出电源电压,然后在闭合开关S和S1,读出电流表的示数,被测电阻两端电压等于电源电压,可利用R=
U
I
求出被测电阻,但不可以进行多次测量;
C、根据电路可知,电压表可以测量被测电阻两端电压,但无法得到通过被测电阻的电流,故C方案无法达到目的;
D、根据电路可知,只闭合开关S1时,电压表测量电源电压;当开关S1和S2都闭合时,变阻箱被短路,电压表测量电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用R=
U
I
即可求出被测电阻,改变电阻箱的位置同样也可以起到多次测量;
综合上面的分析可知,AD都属于合理方案,但由于滑动变阻器的最大最小很小,对定值电阻两端电压的影响也很小,因此D方案更加合理.
故选D.
点评:考查电阻的测量电路的设计,不仅会设计正确的方案,同时还要注意合理性.
练习册系列答案
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