Question

【题目】小明用如图甲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（20Ω1A），电阻箱R0（0～9999Ω5A）。

（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）小明又想利用上述器材，测量一个阻值约为几百欧姆的定值电阻的阻值，图乙是他设计四个方案的电路图，其中能测出Rx阻值的最合理的方案是_____。

Answer 1

【答案】0～3 0～0.6 2.8 5 D

【解析】

（1）根据电源电压确定电压表的量程；当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，据此判断电流表的量程；（2）以电源电压为等价列出关系式，然后联立关系式即可求出电源电压和未知电阻的阻值；（3）要测量的阻值，根据R=可知，需知道被测电阻两端电压和通过的电流，据此分析．

（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，

则电路中的最大电流Imax＝＝＝0.6A；因此电流表的量程为0～0.6A；

（2）图甲中，变阻器与未知电阻Rx串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当电流表的示数是0.14A时，电压表的示数是2.1V；则电源电压：U＝0.14A×Rx+2.1V﹣﹣﹣﹣﹣①，当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1.8V，则电源电压：U＝0.2A×Rx+1.8V﹣﹣﹣﹣﹣②，联立①②可得，Rx＝5Ω，U＝2.8V；

（3）AB方案中，因电源电压为3V，阻值约为几百欧姆的定值电阻，由欧姆定律可知，电流太小，电流表的测量误差太大，故AB不可行；C方案中，电压表始终测电源电压，无法测量电流大小，不能测量待测电阻大小，C不可行；D方案中，两开关都闭合时，电阻箱短路，电压表测电源电压U，只闭合S1，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压U1，根据串联电路的规律及分压原理可得： ,所以可求出待测电阻的阻值，D可行。故选D。

故答案为：（1）0～3；0～0.6；（2）2.8；5；（3）D。