Question

【题目】小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值，已知未知电阻Rx的阻值不小于5Ω，电源由两节干电池组成，除了开关、导线外，可供使用的实验器材有：电压表（量程0~15V，0~3V），电流表（量程0~3A，0~0.6A），滑动变阻器R（20Ω，1A），阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2．

（1）为完成此实验，电压表的量程应选择__________V，电流表的量程应选择________A．

（2）实验中移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数是0.14A时，电压表的示数是2.1V，当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1.8V，电路元件盒中电源电压是__________V，未知电阻Rx的阻值是______Ω．

（3）小明的同学利用上述器材，还设计了测量位置电阻Rx的四种实验电路，其中无法测出未知电阻Rx的是____________．

Answer 1

【答案】（1）0～3；0～0.6； （2）2.8；5； （3）A．

【解析】

试题（1）因为电源由两节干电池组成，所以电源电压为3V，电压表的量程为0～3V；当滑动变阻器的电阻为零时，电路中的电阻最小，此时电流最大，Imax=U/R=3V/5Ω=0．6A；因此电流表的量程为0～0．6A；

（2）当电流表的示数是0．14A时，电压表的示数是2．1V时；则U=0．14A×Rx+2．1V①

当电流表的示数是0．2A时，电压表的示数是1．8V时，则U=0．2A×Rx+1．8V②

联立①②可得，Rx=5Ω，U=2．8V；

（3）A图中将滑动变阻器接入电路的阻值最大，读出电压表的示数U1，并根据欧姆定律求出电路中的电流I，由于不知道Rx两端的电压，所以不能求出Rx的阻值；B图中使滑动变阻器接入电路的阻值为零，此时被测电阻两端电压等于电源电压U，并读出电流表的示数I，则Rx=U/I，因此该电路可以测量出未知电阻的阻值；C图中当开关S拨至1时，读出电流表的示数为I，然后根据U=IR求出R1两端电压，再利用串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式即可求出Rx的阻值，即Rx=UIR1/I，因此该电路可以测量出未知电阻的阻值；D图中闭合开关，读出电压表的示数为U1，然后根据欧姆定律求出电路中的电流，再利用串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式即可求出Rx的阻值，即Rx=UU1/（U1/R1）=（UU1/U1）R1，因此该电路可以测量出未知电阻的阻值，故选A．