要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx．实验室提供的器材有:电源.学生用电流表.学生用电压表.滑动变阻器R1和电阻箱R2(0-9999Ω 5A)各一个.开关.导线若干．(1)小明用伏安法测量该电阻.如图是小明连接的电路．接通电路后.观察到电流表指针不偏转.示数为零.电压表示数为2V．请你判断:电路中哪一个元件发生了什么故障?答:电流表短路,(2)在排除� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．

要测量一个阻值约为几百欧的电阻R_x．实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R₁和电阻箱R₂（0～9999Ω 5A）各一个，开关、导线若干．
（1）小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路．接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V．请你判断：
电路中哪一个元件发生了什么故障？答：电流表短路；
（2）在排除故障换用新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是待测电阻阻值太大．所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值．
（3）请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值．
（a）在虚线方框中画出实验电路图；
（b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S₁调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S₁闭合S₂，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S₁时相同；读出电阻箱的阻值R．
（c）写出待测电阻R_x的表达式：R_x=R．

分析（1）常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（2）根据欧姆定律，在电压不变的情况下，若电路的电阻增大，则电路中的电流减小，若电阻值很大，则电路中的电流会很小．若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值．
（3）根据实验电路图可知，实验时有电压表，没有电流表，可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验，即：连接好电路图后，用电压表测出待测电阻两端电压，再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变，根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等；据此设计实验步骤．

解答解：（1）接通电路，电流表指针不偏转，示数为零，而电压表示数为2V，说明电流表被短路．
（2）由于电源电压为3V，而电阻Rx的阻值大约为几百欧，根据欧姆定律电路中的电流太小．
（3）（a）可以应用等效法测待测电阻阻值，待测电阻与电阻箱并联，实验电路图如图所示：

（b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S₁调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S₁闭合S₂，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S₁时相同；读出电阻箱的阻值R．
（c）写出待测电阻R_x的表达式：R_x=R．
故答案为：（1）电流表短路；（2）待测电阻阻值太大；（3）（a）如图所示；（b）保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S₁时相同；（c）R_x=R．