Question

18．為了測出未知電阻R_x的阻值，某同學利用阻值已知的電阻₀和一只電流表或電壓表分別設計了如圖所示的四種電路，其中可行的是（電源電壓未知且不變）（　�。�

• A． （2）（4）
• B． （2）（3）
• C． （1）（3）
• D． （3）（4）

Answer 1

分析 利用電壓表和電流表，結合串、并聯(lián)電路電流和電壓特點以及歐姆定律，直接或間接得出被測電阻兩端的電壓和電流，根據R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻，并且要注意電表正負接線柱的連接．

解答 解：
（1）開關S₁閉合，S₂斷開時R₀和R_x串聯(lián)，電流表可以測出通過R_x的電流I_x；S₂閉合時為R_x的簡單電路，不能直接或間接測量出R_x的電壓，所以不能求出R_x的電阻．
（2）開關S₀閉合，S接1時電路為R₀的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓；當S接2時電路為未知電阻R_x的簡單電路，電流表測通過R_x的電流I_x，根據R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻．
（3）開關S₁和S₂都閉合時，R₀被短路，電壓表測量電源電壓U；只閉合S₁時，R₀和R_x串聯(lián)，電壓表仍側電源的電壓，無法測出R_x兩端的電壓，所以不能求出R_x的電阻；
（4）開關S₁和S₂都閉合時，R₀被短路，電壓表測量電源電壓U；只閉合S₁時，R₀和R_x串聯(lián)，電壓表直接測量R_x兩端的電壓U_x．根據串聯(lián)電路總電壓等于各串聯(lián)導體電壓之和，求出定值電阻兩端的電壓U₀=U-U_x，根據I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$，求出通過定值電阻的電流．根據串聯(lián)電路電流處處相等，通過R_x電流等于通過定值電阻電流I_x=I₀，根據R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻．
綜上可知，（2）（4）方案可行．
故選A．

點評 本題考查了伏安法測電阻的探究實驗，設計正確的電路圖、排除電路故障是我們在實驗中常遇到的問題，因此在實驗課上我們要邊實驗邊思考，將所學的理論與實際結合起來，鍛煉我們解決實際問題的能力．注意伏安法測電阻的原理為歐姆定律的使用，一定要直接或間接測出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流為目的，然后可由歐姆定律求得電阻的阻值．