Question

（2011?河南模拟）在“用电压表和电流表测电阻的实验”中，小周按如甲图所示的电路进行试验
（1）实验的原理是：

R=

U

I

．

（2）按图A（甲）所示电路图，将图A（乙）中的实物用笔画线表示导线连接起来
（3）某次测量电压表的示数为2V．电流表的示数如图B所示，则被测电阻的阻值为

5

Ω；
（4）若用其它的方法测量电阻，老师提供了下列器材：一个标准电阻箱（能表示出阻值的变阻器，电路符号为待测电阻Rx若干开关、一个满足实验要求的电源、若干导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表（电流表的量程足够大），请利用所给的器材完成实验．
①在右边的虚线方框内画出你设计的实验电路图；
②将下面的实验步骤补充完整，并用字母表示需要测出的物理量；
步骤1：开关断开，并按设计的电路图连接电路；
步骤2：

只闭合开关S₁，观察并记录电流表指针偏转的位置

步骤3：

断开开关S₁，闭合开关S₂，调节电阻箱电阻的大小，观察电流表的指针，使它指向前面记录的位置

写出R_X的表达式：R_X=

R₀

 （用测量的物理量表示）

Answer 1

分析：（1）测量原理由测量方法和提供的实验器材确定；
（2）连接实物图时，应注意电流表电压表量程及电流方向，滑动变阻器要采用“一上一下”的接法；
（3）读取电流表示数前，应该首先明确选择的量程和对应的分度值；已知电压和电流，利用公式R=

U

I

可以计算出电阻；
（4）此题属于“一只电表测电阻”．由于器材相对不够，不能用“伏安法”来测电阻，因此要运用“等效替代”的思想来设计测电阻的方法．题目中已经给出的仪表是电流表，我们可以知道电流的大小．虽然不能准确读出电流值，但能比较电流的大小．因此，电流这个物理量，我们可当作已知量．

解答：解：
（1）电流表测量通过定值电阻的电流，电压表测量定值电阻两端电压，所以测量原理为R=

U

I

．
（2）由于电源电压为6V，所以，电压表选择0～15V量程，滑动变阻器已经连接了左下面的接线柱，上面两个接线柱连接哪一个都可以．
（3）电流表选择的是0～0.6A量程，电路电流为0.4A．待测电阻为R=

U

I

=

2V

0.4A

=5Ω．
（4）①并联电路各支路两端电压相等．我们可以连接成并联电路，让未知电阻两端电压与连入电路中的电阻箱的两端电压相等．记下通过未知电阻中的电流的示数（其实指电流表指针偏转的角度），再将电流表接入电阻箱的支路中，使两次电流表指针偏转的角度相同，这样就能测出未知电阻的阻值．
②实验步骤：
第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；
第二步：只闭合开关S₁，观察并记录电流表指针偏转的位置；
第三步：断开开关S₁，闭合开关S₂，调节电阻箱电阻的大小，观察电流表的指针，使它指向前面记录的位置；读出此时电阻箱电阻的大小R₀．
故答案为：
（1）R=

U

I

；
（2）实物连接如下图：
  
 （3）5；
 （4）①实验电路如右图：

②只闭合开关S₁，观察并记录电流表指针偏转的位置；断开开关S₁，闭合开关S₂，调节电阻箱电阻的大小，观察电流表的指针，使它指向前面记录的位置；R₀．

点评：此题属于“一只电表测电阻”的类型，这种类型的题目，由于器材相对不够，不能用“伏安法”来测电阻，因此要运用“等效替代”的思想来设计测电阻的方法．