Question

（2011?河南模擬）在“用電壓表和電流表測電阻的實驗”中，小周按如甲圖所示的電路進行試驗
（1）實驗的原理是：

R=

U

I

．

（2）按圖A（甲）所示電路圖，將圖A（乙）中的實物用筆畫線表示導線連接起來
（3）某次測量電壓表的示數為2V．電流表的示數如圖B所示，則被測電阻的阻值為

5

Ω；
（4）若用其它的方法測量電阻，老師提供了下列器材：一個標準電阻箱（能表示出阻值的變阻器，電路符號為待測電阻Rx若干開關、一個滿足實驗要求的電源、若干導線和一個刻度不準確但靈敏度良好的電流表（電流表的量程足夠大），請利用所給的器材完成實驗．
①在右邊的虛線方框內畫出你設計的實驗電路圖；
②將下面的實驗步驟補充完整，并用字母表示需要測出的物理量；
步驟1：開關斷開，并按設計的電路圖連接電路；
步驟2：

只閉合開關S₁，觀察并記錄電流表指針偏轉的位置

步驟3：

斷開開關S₁，閉合開關S₂，調節(jié)電阻箱電阻的大小，觀察電流表的指針，使它指向前面記錄的位置

寫出R_X的表達式：R_X=

R₀

 （用測量的物理量表示）

Answer 1

分析：（1）測量原理由測量方法和提供的實驗器材確定；
（2）連接實物圖時，應注意電流表電壓表量程及電流方向，滑動變阻器要采用“一上一下”的接法；
（3）讀取電流表示數前，應該首先明確選擇的量程和對應的分度值；已知電壓和電流，利用公式R=

U

I

可以計算出電阻；
（4）此題屬于“一只電表測電阻”．由于器材相對不夠，不能用“伏安法”來測電阻，因此要運用“等效替代”的思想來設計測電阻的方法．題目中已經給出的儀表是電流表，我們可以知道電流的大�。�雖然不能準確讀出電流值，但能比較電流的大�。�因此，電流這個物理量，我們可當作已知量．

解答：解：
（1）電流表測量通過定值電阻的電流，電壓表測量定值電阻兩端電壓，所以測量原理為R=

U

I

．
（2）由于電源電壓為6V，所以，電壓表選擇0～15V量程，滑動變阻器已經連接了左下面的接線柱，上面兩個接線柱連接哪一個都可以．
（3）電流表選擇的是0～0.6A量程，電路電流為0.4A．待測電阻為R=

U

I

=

2V

0.4A

=5Ω．
（4）①并聯電路各支路兩端電壓相等．我們可以連接成并聯電路，讓未知電阻兩端電壓與連入電路中的電阻箱的兩端電壓相等．記下通過未知電阻中的電流的示數（其實指電流表指針偏轉的角度），再將電流表接入電阻箱的支路中，使兩次電流表指針偏轉的角度相同，這樣就能測出未知電阻的阻值．
②實驗步驟：
第一步：開關斷開，并按設計的電路圖連接電路；
第二步：只閉合開關S₁，觀察并記錄電流表指針偏轉的位置；
第三步：斷開開關S₁，閉合開關S₂，調節(jié)電阻箱電阻的大小，觀察電流表的指針，使它指向前面記錄的位置；讀出此時電阻箱電阻的大小R₀．
故答案為：
（1）R=

U

I

；
（2）實物連接如下圖：
  
 （3）5；
 （4）①實驗電路如右圖：

②只閉合開關S₁，觀察并記錄電流表指針偏轉的位置；斷開開關S₁，閉合開關S₂，調節(jié)電阻箱電阻的大小，觀察電流表的指針，使它指向前面記錄的位置；R₀．

點評：此題屬于“一只電表測電阻”的類型，這種類型的題目，由于器材相對不夠，不能用“伏安法”來測電阻，因此要運用“等效替代”的思想來設計測電阻的方法．