Question

10．如圖所示是測(cè)量定值電阻R_x阻值的實(shí)驗(yàn)電路．

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替到導(dǎo)線(xiàn)將圖甲實(shí)驗(yàn)電路連接完整．
（2）小亮同學(xué)連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，電路中的故障可能是R_x斷路，排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的劃片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過(guò)電阻R${\;}_{{x}_{\;}}$的電流為0.24，R_x阻值為10Ω．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，王老師向同學(xué)們提出：“如果不使用電壓表，再提供一只已知阻值的定值電阻R₀，能否設(shè)計(jì)一個(gè)也能測(cè)量R_x阻值的實(shí)驗(yàn)？”如圖丙是小亮同學(xué)根據(jù)王老師提出的問(wèn)題設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，他的做法是：滑動(dòng)變阻器劃片在中間某一位置不動(dòng)，將S接到a時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I₁；再將S接到b，讀出電流表的示數(shù)I₂；由I₂R_x=I₁R₀由可得R_x．王老師說(shuō)，在R_x不等于R₀時(shí)，小亮的計(jì)算方法是錯(cuò)誤的，你認(rèn)為小亮錯(cuò)誤的原因是S接a、b時(shí)，R_x與R₀兩端的電壓不相等，造成了燈泡實(shí)際功率的不同，從而使燈絲溫度的不同．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表兩接線(xiàn)柱與電源之間是通路，電流表無(wú)實(shí)數(shù)說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出待測(cè)電阻的阻值．
（3）小明想用等效替代法測(cè)待測(cè)電阻的電壓，但根據(jù)小明的設(shè)計(jì)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S由a撥到b時(shí)，電阻R₀和R_X兩端的電壓不相等，小明的設(shè)計(jì)是不合理的．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表兩接線(xiàn)柱與電源之間是通路，電流表無(wú)實(shí)數(shù)說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分R_x斷路；
由圖乙可知，電流表測(cè)量程0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，待測(cè)電阻的阻值R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（3）小明的設(shè)計(jì)不合理，因?yàn)椋涸诖��?lián)電路中，用電器兩端電壓與其阻值成正比，若R₀≠R_x，當(dāng)開(kāi)關(guān)S由a撥到b時(shí)，電阻R₀和R_X兩端的電壓不相等．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）R_x；0.24；10；（3）在串聯(lián)電路中，用電器兩端電壓與其阻值成正比，若R₀≠R_x，當(dāng)開(kāi)關(guān)S由a撥到b時(shí)，電阻R₀和R_X兩端的電壓不相等．

點(diǎn)評(píng) 本本題考查了連接電路、電路故障分析、電流表的讀數(shù)和電阻的計(jì)算以及不同方法測(cè)量待測(cè)電阻阻值，其中利用串聯(lián)電路特點(diǎn)應(yīng)用等效法測(cè)量電阻阻值時(shí)，應(yīng)該保持電阻和電阻電阻兩端電壓相同．