Question

【題目】（1）在某次實驗時，電壓表因出現故障而不能使用，小亮用原有的電流表、滑動變阻器，增添一個定值電阻R0和一個單刀雙擲開關，設計了如圖1所示的電路．測量時，閉合S1，將S2拔到1，電流表的示數為l1；將S2拔到2，電流表的示數為l2，小亮說待測電阻Rx=，小明認真分析電路后發現小亮的設計不合理，原因是： ．

（2）在只有一只電表的情況下，小明設計了如圖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時，你認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R0與Rx電壓不相等；（2）C

【解析】

試題分析：（1）由于滑動變阻器串聯在電路中，當開關S2由1撥到2時，電阻兩端的電壓發生變化，而實驗中認為電阻兩端電壓不變，導致實驗錯誤，實驗電路圖設計不合理；

（2）利用電壓表和電流表，結合串、并聯電路電流和電壓特點以及歐姆定律，直接或間接得出被測電阻兩端的電壓和電流，根據Rx=求出電阻．

解：

（1）在該實驗設計中：由于滑動變阻器串聯在電路中，當S2由1撥到2時，電阻兩端的電壓發生變化，而實驗中認為R0與Rx電壓是相等的，導致實驗計算結果錯誤，該實驗存在缺陷，設計不合理；

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

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

B、開關S1和S2都閉合時，R0被短路，電壓表測量電源電壓U；只閉合S2時，R0和Rx串聯，電壓表直接測量Rx兩端的電壓Ux．根據串聯電路總電壓等于各串聯導體電壓之和，求出定值電阻兩端的電壓U0=U﹣Ux，根據I0=，求出通過定值電阻的電流．根據串聯電路電流處處相等，通過Rx電流等于通過定值電阻電流Ix=I0．根據Rx=求出電阻，故B正確．

C、當開關S1和S2都閉合時，R0和Rx并聯，電壓表測量電源電壓、R0電壓、Rx電壓Ux；

只閉合開關S2時，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錯誤，符合題意．

D、當開關S1和S2都閉合時，定值電阻R0和Rx并聯，電流表測量干路中電流I；

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

故答案為：（1）兩次測量時R0與Rx電壓不相等；（2）C．