Question

【题目】在测量未知电阻Rx（阻值约为150Ω）的实验中，提供的实验器材有:电源（电压3V）、滑动变阻器R（0～50Ω）、电阻箱R0（0～9999Ω）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、开关及导线若干．

（1）小宝同学设计了图甲所示的电路，不能较准确测出Rx的阻值，理由是__________________．

（2）大宝同学设计了图乙所示的电路进行测量，正确连接电路后，小明先将开关S拨至_______，调节变阻器的滑片至某一位置，记下此时电压表的示数U1；再将开关S拨至另一位置，调节____，使电压表的示数恰为U1，记下电阻箱的示数为R．

（3）该同学又设计了如图丙所示的测量电路，同样可以测量未知电阻，其中R0是定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整．

①闭合S、S1，用电压表测出电源的电压为U；

②______，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；

③请用测量值U和U1，已知量R0来表示Rx=________．

Answer 1

【答案】 电路中电流小于电流表的分度值无法精确测量 1 电阻箱/R0 断开S1 U1R0/(U-U1)

【解析】小宝同学设计了图甲所示的电路，移动滑动变阻器当滑动变阻器为最小值时，此时电流I=U/R=3V/150Ω=0.02A；此时电流等于电流表的分度值，若滑动变阻器的阻值不是最小，则电流表示数小于电流表的分度值，无法读取电流值，故不能较准确测出Rx的阻值．大宝同学设计了图乙所示的电路进行测量，图乙采用的方法是替代法，即用电阻箱等效替代待测电阻，正确连接电路后，小明应先接通待测电阻所在电路，故先将开关S拨至1，调节变阻器的滑片至某一位置，记下此时电压表的示数U1；再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱R0，使电压表的示数恰为U1，记下电阻箱的示数为R．该同学又设计了如图丙所示的测量电路，串联电路，开关闭合使已知电阻短路的方法同样可以测量未知电阻，其中R0是定值电阻，实验步骤为闭合S、S1，用电压表测出电源的电压为U；断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；则两电阻串联时R0两端电压为U-U1；根据串联电路电流相等可得U1/Rx=(U-U1)/R0；解得Rx= U1R0/(U-U1)。