Question

小明和學習小組利用電源（電壓未知）、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關各一個，導線若干來測量電阻Rx的阻值．

（1）實驗原理是 ．連接電路前開關應該 （填“斷開”或“閉合”），將變阻器滑片移至 處；

（2）在圖甲中完成實驗電路的連接．

（3）設計的實驗表格為下表，表格中，①處應填寫 ．

實驗次數	電流I/A	電壓U/V	電阻R/Ω	①
1
2
3

（4）正確連接電路后，進行第1次實驗。當滑動變阻器的滑片移至某一位置時，電壓表、電流表的示數如圖乙所示，此時Rx的阻值為 Ω．

（5）完成上述實驗后，小明嘗試用另外一種辦法測出未知阻值的電阻Rx，他設計的電路圖（R0的阻值已知）如圖所示。

實驗步驟：

①按電路圖連接；

②S斷開時，讀出電流表示數I1；

接下來的實驗步驟是：③ ．

通過以上三步，小明完成了實驗，則Rx表達式為： （2分）

 

Answer 1

（1）R=U/I、斷開、最大阻值；（2）如下；（3）電阻的平均值；（4）5；（5）③S閉合時，讀出電流表示數I2、Rx=I1R0/(I2-I1)

 

【解析】

試題分析：（1）該實驗是伏安法測電阻，實驗原理是R=U/I；為了安全，連接電路前開關應該斷開；為了保護電路，將變阻器滑片移至最大阻值處；

（2）電壓表應與電阻并聯接入電路中。如上圖；

（3）記錄三組電壓值和電流值，分別求出三個電阻，再求平均值，①處應填寫電阻的平均值；

（4）由圖乙可知，電壓表、電流表的示數分別為2.5V、0.5A，此時Rx的阻值為Rx= Ux/Ix= 2.5V/ 0.5A=5Ω．

（5）小明是利用并聯電路中的電流和電壓的特點來測量電阻。應分別測出通過兩個電阻的電流，根據U=IR計算出電源電壓，在根據R=U/I計算待測電阻。所以，

①按電路圖連接；

②S斷開時，讀出電流表示數I1；

接下來的實驗步驟是：③S閉合時，讀出電流表示數I2．

由并聯電路中各支路兩端的電壓相等可知， I1R0= (I2-I1) Rx，則Rx表達式為：Rx=I1R0/(I2-I1)

考點：電阻的測量；歐姆定律