Question

18．為了測(cè)出未知電阻R_x的阻值，某同學(xué)利用阻值已知的電阻₀和一只電流表或電壓表分別設(shè)計(jì)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(jié)合串、并聯(lián)電路電流和電壓特點(diǎn)以及歐姆定律，直接或間接得出被測(cè)電阻兩端的電壓和電流，根據(jù)R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻，并且要注意電表正負(fù)接線柱的連接．

解答 解：
（1）開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時(shí)R₀和R_x串聯(lián)，電流表可以測(cè)出通過R_x的電流I_x；S₂閉合時(shí)為R_x的簡(jiǎn)單電路，不能直接或間接測(cè)量出R_x的電壓，所以不能求出R_x的電阻．
（2）開關(guān)S₀閉合，S接1時(shí)電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；當(dāng)S接2時(shí)電路為未知電阻R_x的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過R_x的電流I_x，根據(jù)R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻．
（3）開關(guān)S₁和S₂都閉合時(shí)，R₀被短路，電壓表測(cè)量電源電壓U；只閉合S₁時(shí)，R₀和R_x串聯(lián)，電壓表仍側(cè)電源的電壓，無法測(cè)出R_x兩端的電壓，所以不能求出R_x的電阻；
（4）開關(guān)S₁和S₂都閉合時(shí)，R₀被短路，電壓表測(cè)量電源電壓U；只閉合S₁時(shí)，R₀和R_x串聯(lián)，電壓表直接測(cè)量R_x兩端的電壓U_x．根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體電壓之和，求出定值電阻兩端的電壓U₀=U-U_x，根據(jù)I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$，求出通過定值電阻的電流．根據(jù)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(jù)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(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)正確的電路圖、排除電路故障是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中常遇到的問題，因此在實(shí)驗(yàn)課上我們要邊實(shí)驗(yàn)邊思考，將所學(xué)的理論與實(shí)際結(jié)合起來，鍛煉我們解決實(shí)際問題的能力．注意伏安法測(cè)電阻的原理為歐姆定律的使用，一定要直接或間接測(cè)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．