Question

利用电源、滑动变阻器和定值电阻R₀（阻值已知）以及两个电流表A₁、A₂来测量未知电阻Rx的阻值．同学们设计了如图A、B、C三个电路．

（1）经过讨论，同学们认为测量未知电阻R x阻值的最佳方案为图________电路．
（2）小宇在某次实验中，测得电流表A₁的示数为I₁，A₂的示数为I₂，则待测电阻R_x=________．
（3）在某次测量中，小宇发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，两个电流表A₁、A₂的示数始终相等，即I₁=I₂，由此判断出R_x处的故障是________．
（4）实验中滑动变阻器的作用是________和________．

Answer 1

解：（1）A、不能直接或间接测量电压，无法求得R_x；
B、知干路电流和R₀支路的电流，可求出R_x支路电流，
知R₀的电阻和电流，求出R₀的电压，根据各支路电压相等，求出R_x的电压，
根据R=，可求出R_x的阻值，并且移动滑片能完成多次测量，求电阻平均值可减小误差．
C、不能直接或间接求出R_x的电压，无法求得R_x．
（2）I_x=I₂-I₁，所以，U_x=I_xR_x=（I₂-I₁）R_x，
又因为，U₀=I₁R₀，
∵U_x=U₀，
∴（I₂-I₁）R_x=I₁R₀，
R_x=．
（3）移动滑片，A₁与A₂示数相等，R_x支路电流为0，即R_x支路断路．
（4）闭合开关前，滑片处于最大阻值处，滑动变阻器在电路中起保护作用．
实验过程中，移动滑片可以改变R_x的电流，能得到多组电压和电流值，完成多次测量，求平均值减小误差．
故答案为：（1）B；（2）；（3）断路；（4）保护电路；改变电流．
分析：（1）要测RX的阻值，一定要测得R_x的电压和电流，能测量电压和电流，并且能完成多次测量的电路图是最佳方案．
（2）根据串联电路电流和电压特点，求出R_x的电流，求出R_x与R₀的电压，根据并联电路支路电压相等，列等式求R_x．
（3）A₂在干路上，A₁在支路上，移动滑片，A₁和A₂示数相等，R_x的支路断开．
（4）实验过程中，滑动变阻器有两个作用：保护电路和改变电路电流．
点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路故障的判断、滑动变阻器的作用，明白伏安法测电阻的原理是解决本题的关键．