Question

【題目】小明用如圖甲所示電路測(cè)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(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)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(dòng)變阻器R（20Ω1A），電阻箱R0（0～9999Ω5A）。

（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(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)是0.14A時(shí)，電壓表的示數(shù)是2.1V，當(dāng)電流表的示數(shù)是0.2A時(shí)，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）小明又想利用上述器材，測(cè)量一個(gè)阻值約為幾百歐姆的定值電阻的阻值，圖乙是他設(shè)計(jì)四個(gè)方案的電路圖，其中能測(cè)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）根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)，電路中的電流最大，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流，據(jù)此判斷電流表的量程；（2）以電源電壓為等價(jià)列出關(guān)系式，然后聯(lián)立關(guān)系式即可求出電源電壓和未知電阻的阻值；（3）要測(cè)量的阻值，根據(jù)R=可知，需知道被測(cè)電阻兩端電壓和通過(guò)的電流，據(jù)此分析．

（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(dòng)變阻器的電阻為零時(shí)，電路中的電阻最小，此時(shí)電流最大，

則電路中的最大電流Imax＝＝＝0.6A；因此電流表的量程為0～0.6A；

（2）圖甲中，變阻器與未知電阻Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)電流表的示數(shù)是0.14A時(shí)，電壓表的示數(shù)是2.1V；則電源電壓：U＝0.14A×Rx+2.1V﹣﹣﹣﹣﹣①，當(dāng)電流表的示數(shù)是0.2A時(shí)，電壓表的示數(shù)是1.8V，則電源電壓：U＝0.2A×Rx+1.8V﹣﹣﹣﹣﹣②，聯(lián)立①②可得，Rx＝5Ω，U＝2.8V；

（3）AB方案中，因電源電壓為3V，阻值約為幾百歐姆的定值電阻，由歐姆定律可知，電流太小，電流表的測(cè)量誤差太大，故AB不可行；C方案中，電壓表始終測(cè)電源電壓，無(wú)法測(cè)量電流大小，不能測(cè)量待測(cè)電阻大小，C不可行；D方案中，兩開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電阻箱短路，電壓表測(cè)電源電壓U，只閉合S1，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)待測(cè)電阻的電壓U1，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理可得： ,所以可求出待測(cè)電阻的阻值，D可行。故選D。

故答案為：（1）0～3；0～0.6；（2）2.8；5；（3）D。