Question

【题目】如图（甲）所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路．

（1）连好电路后闭合开关，发现电流表无示数、电压表有示数，那么电路的故障可能是 ．

（2）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图（乙）所示，则通过电阻Rx的电流为 A，Rx的阻值为 Ω．

（3）另有同学们设计了下列二种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0．

①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx= ；

②方案二的电路中，将S接到a时，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的示数I2；由I2Rx=I1R0可得Rx=．试对方案二做出评价 ．（必须简要说明理由）

Answer 1

【答案】（1）Rx断路；

（2）0.24；10；

（3）①；

②该方案不正确，两种情况下Rx和R0两端的电压不等或方案正确，滑动变阻器接入电阻为0时可完成测量．

【解析】

试题分析：（1）电流表无示数，说明电路中有断路的地方；电压表有示数，说明电压表与电源连接的部分无断路．

（2）确定电流表量程、最小分度值，读出电流表示数，已知电压和电流，由R=求出电阻阻值；

（3）①方案一中定值电阻与待测电阻串联，已知定值电阻电压与阻值，由欧姆定律可以求出电路电流，已知待测电阻两端的电压，由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值；

②用等效替代法测待测电阻的电压，但根据设计，当开关S由a拨到b时，电阻R0和RX两端的电压不相等，故设计是不合理的．

解：（1）由图可见，电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，电压表测电阻两端的电压；电流表无示数，说明电路中某处断路；电压表有示数说明，电压表与电源连接的部分无断路，即电流表、滑动变阻器、开关无断路，因此故障就是电阻Rx断路；

（2）电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的示数为0.24A，

待测电阻的阻值为RX===10Ω；

（3）①流过电路的电流I=，电阻Rx的阻值Rx===；

②小明的设计不合理，因为：在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，当开关S由a拨到b时，电阻R0和RX两端的电压不相等．

故答案为：（1）Rx断路；

（2）0.24；10；

（3）①；

②该方案不正确，两种情况下Rx和R0两端的电压不等或方案正确，滑动变阻器接入电阻为0时可完成测量．