Question

【題目】小明用如圖所示電路測量某電路元件盒中未知電阻Rx的阻值，已知未知電阻Rx的阻值不小于5Ω，電源由兩節(jié)干電池組成，除了開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材有：電壓表（量程0-15V，0-3V），

電流表（量程0-3A，0-0．6A），滑動變阻器R（20Ω，1A），阻值已知且大小不等的定值電阻R1和R2．

（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇______V，電流表的量程應(yīng)選擇______A．

（2）實(shí)驗(yàn)中移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)是0．14A時，電壓表的示數(shù)是2．1V，當(dāng)電流表的示數(shù)是0．2A時，電壓表的示數(shù)是1．8V，電路元件盒中電源電壓是____V，未知電阻Rx的阻值是____Ω．

（3）小明的同學(xué)利用上述器材，還設(shè)計(jì)了測量未知電阻Rx的四種實(shí)驗(yàn)電路，其中無法測出未知電阻Rx的是______．

Answer 1

【答案】（1）0～3；0～0．6；（2）2．8；5；（3）A

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)殡娫从蓛晒?jié)干電池組成，所以電源電壓為3V，電壓表的量程為0～3V；當(dāng)滑動變阻器的電阻為零時，電路中的電阻最小，此時電流最大，Imax=U/R=3V/5Ω=0．6A；因此電流表的量程為0～0．6A；

（2）當(dāng)電流表的示數(shù)是0．14A時，電壓表的示數(shù)是2．1V時；則U=0．14A×Rx+2．1V①

當(dāng)電流表的示數(shù)是0．2A時，電壓表的示數(shù)是1．8V時，則U=0．2A×Rx +1．8V②

聯(lián)立①②可得，Rx =5Ω，U=2．8V；

（3）A圖中將滑動變阻器接入電路的阻值最大，讀出電壓表的示數(shù)U1，并根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流I，由于不知道Rx 兩端的電壓，所以不能求出Rx的阻值；B圖中使滑動變阻器接入電路的阻值為零，此時被測電阻兩端電壓等于電源電壓U，并讀出電流表的示數(shù)I，則Rx=U/I，因此該電路可以測量出未知電阻的阻值；C圖中當(dāng)開關(guān)S撥至1時，讀出電流表的示數(shù)為I，然后根據(jù)U=IR求出R1兩端電壓，再利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐姆定律的變形公式即可求出Rx的阻值，即Rx=UIR1/I，因此該電路可以測量出未知電阻的阻值；D圖中閉合開關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)為U1，然后根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，再利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐姆定律的變形公式即可求出Rx的阻值，即Rx=UU1/（U1/R1）=（UU1/U1）R1，因此該電路可以測量出未知電阻的阻值，故選A．