Question

【題目】（1）在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表因出現(xiàn)故障而不能使用，小亮用原有的電流表、滑動(dòng)變阻器，增添一個(gè)定值電阻R0和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路．測量時(shí)，閉合S1，將S2拔到1，電流表的示數(shù)為l1；將S2拔到2，電流表的示數(shù)為l2，小亮說待測電阻Rx=，小明認(rèn)真分析電路后發(fā)現(xiàn)小亮的設(shè)計(jì)不合理，原因是： ．

（2）在只有一只電表的情況下，小明設(shè)計(jì)了如圖2所示的四種電路，電阻R0已知，通過閉合或斷開電路中的不同開關(guān)時(shí)，你認(rèn)為不能測算出未知電阻Rx阻值的電路是 ．

Answer 1

【答案】（1）兩次測量時(shí)R0與Rx電壓不相等；（2）C

【解析】

試題分析：（1）由于滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，當(dāng)開關(guān)S2由1撥到2時(shí)，電阻兩端的電壓發(fā)生變化，而實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為電阻兩端電壓不變，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)電路圖設(shè)計(jì)不合理；

（2）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電阻兩端的電壓和電流，根據(jù)Rx=求出電阻．

解：

（1）在該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中：由于滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，當(dāng)S2由1撥到2時(shí)，電阻兩端的電壓發(fā)生變化，而實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為R0與Rx電壓是相等的，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，該實(shí)驗(yàn)存在缺陷，設(shè)計(jì)不合理；

（2）A、當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，Rx被短路只有R0中有電流，電流表測得此時(shí)的電流I，根據(jù)U=IR0求出電源電壓；

當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，定值電阻R0和Rx串聯(lián)，電流表測得的即是R0的電流也是Rx中的電流Ix，根據(jù)U0=R0Ix求出R0表兩端的電壓，則Ux=U﹣U0，根據(jù)Rx=求出電阻，故A正確．

B、開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，R0被短路，電壓表測量電源電壓U；只閉合S2時(shí)，R0和Rx串聯(lián)，電壓表直接測量Rx兩端的電壓Ux．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﹣Ux，根據(jù)I0=，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Rx電流等于通過定值電阻電流Ix=I0．根據(jù)Rx=求出電阻，故B正確．

C、當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，R0和Rx并聯(lián)，電壓表測量電源電壓、R0電壓、Rx電壓Ux；

只閉合開關(guān)S2時(shí)，電壓表測量電源電壓、Rx電壓Ux，不能直接或間接測量出Rx電流，所以不能求出Rx電阻．故C錯(cuò)誤，符合題意．

D、當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，定值電阻R0和Rx并聯(lián)，電流表測量干路中電流I；

只閉合開關(guān)S2時(shí)，Rx被斷路，電流表測量R0中電流I0．用并聯(lián)電路電流特點(diǎn)，求出開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)R0中電流Ix=I﹣I0，則R0兩端電壓U0=I0R0，根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知Ux=U0，根據(jù)Rx=求出電阻．故D正確．

故答案為：（1）兩次測量時(shí)R0與Rx電壓不相等；（2）C．