Question

【題目】如圖（甲）所示是測量定值電阻Rx阻值的實驗電路．

（1）連好電路后閉合開關，發現電流表無示數、電壓表有示數，那么電路的故障可能是 ．

（2）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為2.4V時，電流表的示數如圖（乙）所示，則通過電阻Rx的電流為 A，Rx的阻值為 Ω．

（3）另有同學們設計了下列二種測量方案，方案中定值電阻的阻值為R0．

①方案一的電路中，閉合開關S，如果電壓表V1和V2的讀數分別為U1和U2，則電阻Rx的阻值表達式為Rx= ；

②方案二的電路中，將S接到a時，讀出電流表的示數I1；再將S接到b，讀出電流表的示數I2；由I2Rx=I1R0可得Rx=．試對方案二做出評價 ．（必須簡要說明理由）

Answer 1

【答案】（1）Rx斷路；

（2）0.24；10；

（3）①；

②該方案不正確，兩種情況下Rx和R0兩端的電壓不等或方案正確，滑動變阻器接入電阻為0時可完成測量．

【解析】

試題分析：（1）電流表無示數，說明電路中有斷路的地方；電壓表有示數，說明電壓表與電源連接的部分無斷路．

（2）確定電流表量程、最小分度值，讀出電流表示數，已知電壓和電流，由R=求出電阻阻值；

（3）①方案一中定值電阻與待測電阻串聯，已知定值電阻電壓與阻值，由歐姆定律可以求出電路電流，已知待測電阻兩端的電壓，由歐姆定律可以求出待測電阻的阻值；

②用等效替代法測待測電阻的電壓，但根據設計，當開關S由a撥到b時，電阻R0和RX兩端的電壓不相等，故設計是不合理的．

解：（1）由圖可見，電阻和滑動變阻器串聯，電流表測電路的電流，電壓表測電阻兩端的電壓；電流表無示數，說明電路中某處斷路；電壓表有示數說明，電壓表與電源連接的部分無斷路，即電流表、滑動變阻器、開關無斷路，因此故障就是電阻Rx斷路；

（2）電流表選擇的是0～0.6A量程，對應的分度值為0.02A，此時的示數為0.24A，

待測電阻的阻值為RX===10Ω；

（3）①流過電路的電流I=，電阻Rx的阻值Rx===；

②小明的設計不合理，因為：在串聯電路中，用電器兩端電壓與其阻值成正比，當開關S由a撥到b時，電阻R0和RX兩端的電壓不相等．

故答案為：（1）Rx斷路；

（2）0.24；10；

（3）①；

②該方案不正確，兩種情況下Rx和R0兩端的電壓不等或方案正確，滑動變阻器接入電阻為0時可完成測量．