Question

（2014•宝坻区二模）小明想利用一个电源电压未知但不变的电源、一块电压表和阻值已知的定值电阻R0等器材，测量电阻Rx的

Answer 1

解题思路：（1）根据实验要求，找出图中对应的错误，再对其进行改动．图中的电压表应与R₀并联，而开关S₂应与R_X并联，而现在的连接并不符合这一要求；

（2）结合改正后的实物图，画出相应的电路图；

（3）实验的关键在于如何通过现有器材得出流经R_X的电流．当电路串联时，流经两个电阻的电流是相同的，再根据电压表的示数和已知阻值R₀可得出电流的大小，同时根据串联分压，又可得出R_X两端电压的大小，最后代入欧姆定律即可表示出待测的电阻．

（1）由电路图可知，闭合或断开开关S₂时，电压表都测电源电压，这是造成电压表示数不改变的原因．实验时应分别测出两电阻串联时R₀的电压和电源电压，因此应将最左侧连接开关S₂左端的线断开，改接开关S₂的右端，使其与R₀并联，电路图如图所示；

（2）结合改正后的实物图，画出电路图如图所示．电压表与R₀并联，开关S₂与R_X并联，当S₂断开时，电路是串联电路，当S₂闭合时，R_X被短路；

主要的实验步骤：

①闭合开关S₂，R_x短路，闭合开关S₁，电压表测R₀两端的电压，即电源电压，记下电压表示数U；

②断开开关S₂，闭合开关S₁，电压表测R₀两端的电压，记下电压表示数U₀；

（3）当开关S₂断开，开关S₁闭合时，两电阻串联，电路电流I=

U0

R0，由串联电路特点可知，R_X两端的电压U_X=U-U₀，

∵I=[U/R]，

∴待测电阻阻值R_X=

UX

I=

U−U0

U0

R0=

(U−U0)R0

U0．

故答案为：（1）如图所示；

（2）如图所示；

①闭合开关S₂，R_x短路，闭合开关S₁，电压表测R₀两端的电压，即电源电压，记下电压表示数U；

②断开开关S₂，闭合开关S₁，电压表测R₀两端的电压，记下电压表示数U₀；

（3）R_X=

(U−U0)R0

U0．

点评：

本题考点： 伏安法测电阻的探究实验．

考点点评： 本题考查利用电压表测量和定值电阻测量未知电阻，属于常规知识点的考题，但是由于出题方式比较新，带来一定的难度．此题融合了电路分析和故障判断和修改，并以此为基础进行下面的实验．此题的突破口重点在第一问，只有通过电路的连接，明确实验的设计意图，才能顺利解决后面的问题．此题是非常好的未知电阻的测量考题，热点知识的创新考法，值得关注．