Question

晓彤和小雪在实验室中发现一个电阻器R_x，铭牌上标有“220V*A”的字样．两人想知道其电阻有多大，于是准备了电源（电压为12V）、电流表、电压表、滑动变阻器Rˊ（0～500Ω）、开关、导线．
（1）小雪用如图所示的电路测量R_x的电阻，闭合开关，将滑片P移到b端时，电压表的示数8V，求R_x的阻值．
（2）电阻器R_x的铭牌应该是________．
（3）晓彤准备利用“伏安法”测量R_x，小雪认真思考以后认为晓彤的想法不能准确测量电器元件的电阻．请你说出理由．
由此给您带来什么启示？

Answer 1

解：（1）根据串联电路的电压特点：=，由于在串联电路中，电阻是和的关系，电压也是和的关系，所以可得：==；
即：=
解得：R_X=1000Ω；
（2）现在知道待测电阻的电压和电阻值，所以据欧姆定律可知：I===0.22A；故其铭牌是“220V 0.22A”；
（3）若用伏安法测电阻，此时电源电压是12V，故此时通过待测电阻的最大电流是：I===0.012A，由于该电流小于电流表的分度值，无法测量；
据此我们应注意：对于实验器材的选择，除了看其性能，还要看其规格是否匹配；
答：（1）小雪用如图所示的电路测量R_x的电阻，闭合开关，将滑片P移到b端时，电压表的示数8V，求R_x的阻值是1000Ω；（2）电阻器R_x的铭牌应该是“220V 0.22A”；（3）由于该电流小于电流表的分度值，无法测量； 据此我们应注意：对于实验器材的选择，（除了看其性能，还）要看其规格是否匹配；
分析：（1）由电路图可知，未知电阻R_x和滑动变阻器R串联，电压表测未知电阻两端的电压，知道总电压，故利用串联电路中电阻之比等于电压之比的特点分析即可计算；
（2）知道待测电阻的电压和电阻，所以据欧姆定律可以计算出电流，即可以取得该电阻的铭牌；
（3）若用伏安法测电阻，即应从实验用电流表和电压表的量程和分度值的角度进行分析判断；
点评：该题考查了欧姆定律的应用及串联电路中电压和电阻关系特点的理解，同时也检测了同学们对测电阻的实验的理解和认识，考查了同学们的应变能力，是一道综合题，难度较大．