某同學利用一個電池組、兩只電壓表、一個電阻為3Ω的電阻器和幾根導線來測量未知電阻RX阻值.該同學設計好電路并正確操作后,電壓表V1、V2示數(shù)分別為3V和9V,在你不知道電壓表如何接入電路的情況下,請判斷RX的阻值為______Ω或______Ω.
【答案】
分析:根據(jù)伏安法測電阻可知,只要測出未知電阻起兩端的電壓和通過電阻電流,根據(jù)R=
即可求出未知電阻R
X阻值,據(jù)此設計電路并求根據(jù)歐姆定律求出其大。
解答:解:本題屬于開放性試題,電壓表V
1的示數(shù)為3 V,電壓表V
2的示數(shù)為9 V,電壓表接入電路有四種可能,如圖所示
(1)如甲圖所示,兩電阻串聯(lián),V
1測未知電阻起兩端的電壓,V
2測已知電阻兩端的電壓,
則電路中的電流為I=
=3A,
未知電阻的阻值為R
x=
=1Ω.
(2)如乙圖所示,電源的電壓U=9V,未知電阻兩端的電壓為U
x=3V,
則電路中的電流為:I=
=2A,
未知電阻的阻值為R
x=
=1.5Ω.
(3)如丙圖所示,電源的電壓U=9V,已知電阻兩端的電壓為3V
則電路中的電流為:I=
=1A,
未知電阻的阻值為R
x=
=6Ω.
(4)如圖丁所示,兩電阻串聯(lián),V
2測未知電阻起兩端的電壓,V
1測已知電阻兩端的電壓,
則電路中的電流為I=
=1A,
未知電阻的阻值為R
x=
=9Ω.
故答案為:1Ω、1.5Ω、6Ω或9Ω.
點評:解決本題的關鍵:一是會根據(jù)條件設計電路的連接方式;二是能根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律求出待測電阻的大。