Question

小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干来测量电阻Rx的阻值．

（1）实验原理是 ．连接电路前开关应该 （填“断开”或“闭合”），将变阻器滑片移至 处；

（2）在图甲中完成实验电路的连接．

（3）设计的实验表格为下表，表格中，①处应填写 ．

实验次数	电流I/A	电压U/V	电阻R/Ω	①
1
2
3

（4）正确连接电路后，进行第1次实验。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表、电流表的示数如图乙所示，此时Rx的阻值为 Ω．

（5）完成上述实验后，小明尝试用另外一种办法测出未知阻值的电阻Rx，他设计的电路图（R0的阻值已知）如图所示。

实验步骤：

①按电路图连接；

②S断开时，读出电流表示数I1；

接下来的实验步骤是：③ ．

通过以上三步，小明完成了实验，则Rx表达式为： （2分）

 

Answer 1

（1）R=U/I、断开、最大阻值；（2）如下；（3）电阻的平均值；（4）5；（5）③S闭合时，读出电流表示数I2、Rx=I1R0/(I2-I1)

 

【解析】

试题分析：（1）该实验是伏安法测电阻，实验原理是R=U/I；为了安全，连接电路前开关应该断开；为了保护电路，将变阻器滑片移至最大阻值处；

（2）电压表应与电阻并联接入电路中。如上图；

（3）记录三组电压值和电流值，分别求出三个电阻，再求平均值，①处应填写电阻的平均值；

（4）由图乙可知，电压表、电流表的示数分别为2.5V、0.5A，此时Rx的阻值为Rx= Ux/Ix= 2.5V/ 0.5A=5Ω．

（5）小明是利用并联电路中的电流和电压的特点来测量电阻。应分别测出通过两个电阻的电流，根据U=IR计算出电源电压，在根据R=U/I计算待测电阻。所以，

①按电路图连接；

②S断开时，读出电流表示数I1；

接下来的实验步骤是：③S闭合时，读出电流表示数I2．

由并联电路中各支路两端的电压相等可知， I1R0= (I2-I1) Rx，则Rx表达式为：Rx=I1R0/(I2-I1)

考点：电阻的测量；欧姆定律