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    8．要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx．实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0～9999Ω  5A）各一个，开关、导线若干．
    （1）小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路．接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V．请你判断：
    电路中哪一个元件发生了什么故障？答：电阻断路；
    （2）在排除故障换用新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是待测电阻阻值太大．所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值．
    （3）请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值．
    （a）在虚线方框中画出实验电路图；
    （b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R．
    （c）写出待测电阻Rx的表达式：Rx=R．

    分析 （1）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
    （2）在电源电动势一定时如果电路电阻太大，则电路电流会很小．
    （3）由于待测电阻阻值太大不宜用伏安法测电阻测出电阻阻值，可以应用等效法测电阻阻值，根据实验器材应用等效法测电阻，据此作出实验电路、完成实验步骤．

    解答 解：（1）连接好电路闭合开关电流表不偏转，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则可能是与电压表并联的电阻断路．
    （2）闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电路电流很小，说明电路电阻很大，可能是由于待测电阻阻值太大造成的．
    （3）（a）待测电阻阻值太大，不宜用伏安法测出其阻值，可以应用等效法测出待测电阻阻值，实验电路图如图所示：

    （b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R．
    （c）两种情况下滑动变阻器接入电路的阻值相同，电压表示数相同，则电路总电阻相同，即待测电阻阻值与电阻箱接入电路的阻值相等，Rx=R．
    故答案为：（1）电阻断路；（2）待测电阻阻值太大；（3）（a）如图所示；（b）保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；（c）Rx=R．

    点评 本题考查了电路故障分析、电路现象分析、实验设计，根据实验器材与实验目的确定实验原理是设计实验测电阻的前提与关键，根据实验原理与实验器材作出电路图，合理安排实验步骤即可解题．

    练习册系列答案
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