Question

【题目】（1）在某次实验时，电压表因出现故障而不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图1所示的电路．测量时，闭合S1，将S2拔到1，电流表的示数为l1；将S2拔到2，电流表的示数为l2，小亮说待测电阻Rx=，小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理，原因是： ．

（2）在只有一只电表的情况下，小明设计了如图2所示的四种电路，电阻R0已知，通过闭合或断开电路中的不同开关时，你认为不能测算出未知电阻Rx阻值的电路是 ．

Answer 1

【答案】（1）两次测量时R0与Rx电压不相等；（2）C

【解析】

试题分析：（1）由于滑动变阻器串联在电路中，当开关S2由1拨到2时，电阻两端的电压发生变化，而实验中认为电阻两端电压不变，导致实验错误，实验电路图设计不合理；

（2）利用电压表和电流表，结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律，直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流，根据Rx=求出电阻．

解：

（1）在该实验设计中：由于滑动变阻器串联在电路中，当S2由1拨到2时，电阻两端的电压发生变化，而实验中认为R0与Rx电压是相等的，导致实验计算结果错误，该实验存在缺陷，设计不合理；

（2）A、当开关S1和S2都闭合时，Rx被短路只有R0中有电流，电流表测得此时的电流I，根据U=IR0求出电源电压；

当只闭合开关S2时，定值电阻R0和Rx串联，电流表测得的即是R0的电流也是Rx中的电流Ix，根据U0=R0Ix求出R0表两端的电压，则Ux=U﹣U0，根据Rx=求出电阻，故A正确．

B、开关S1和S2都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S2时，R0和Rx串联，电压表直接测量Rx两端的电压Ux．根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压U0=U﹣Ux，根据I0=，求出通过定值电阻的电流．根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0．根据Rx=求出电阻，故B正确．

C、当开关S1和S2都闭合时，R0和Rx并联，电压表测量电源电压、R0电压、Rx电压Ux；

只闭合开关S2时，电压表测量电源电压、Rx电压Ux，不能直接或间接测量出Rx电流，所以不能求出Rx电阻．故C错误，符合题意．

D、当开关S1和S2都闭合时，定值电阻R0和Rx并联，电流表测量干路中电流I；

只闭合开关S2时，Rx被断路，电流表测量R0中电流I0．用并联电路电流特点，求出开关S1和S2都闭合时R0中电流Ix=I﹣I0，则R0两端电压U0=I0R0，根据并联电路电压特点知Ux=U0，根据Rx=求出电阻．故D正确．

故答案为：（1）两次测量时R0与Rx电压不相等；（2）C．