Question

17．某同學(xué)想測量一個阻值約為500Ω的電阻R_x，可供選用的器材有：干電池兩節(jié)、電壓表（量程為0～3V、0～15V）、電流表（量程為0～0.6A、0～3A）、滑動變阻器（10Ω  2A）和電阻箱R₀（0～9999Ω  5A）各一個，開關(guān)、導(dǎo)線若干．下列四個設(shè)計方案中，能測出R_x阻值的最合理的方案是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 測量電阻的原理：R=$\frac{U}{I}$，根據(jù)測電阻的原理可知，要測量未知電阻的阻值，需要測量測未知電阻兩端電壓好通過的電流，根據(jù)各選項的電路逐個分析判斷．

解答 解：
A．由電路圖可知，被測電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量未知電阻兩端電壓，電流表測量通過電路的電流，滑動變阻器可以起到多次測量減小求平均值減小誤差的作用；
B．由電路圖可知，電阻箱與被測電阻并聯(lián)，可以先閉合開關(guān)S和S₂，讀出電流表示數(shù)，利用U=IR求出電源電壓，然后在閉合開關(guān)S和S₁，讀出電流表的示數(shù)，被測電阻兩端電壓等于電源電壓，可利用R=$\frac{U}{I}$求出被測電阻，但不可以進(jìn)行多次測量；
C．由電路圖可知，電壓表可以測量被測電阻兩端電壓，但無法得到通過被測電阻的電流，故C方案無法達(dá)到目的；
D．由電路圖可知，只閉合開關(guān)S₁時，電壓表測量R_x兩端電壓；當(dāng)開關(guān)S₁和S₂都閉合時，變阻箱被短路，電壓表測量電源電壓，根據(jù)串聯(lián)電路特點可知電阻箱兩端電壓，已知電阻箱的阻值和兩端電壓，根據(jù)歐姆定律即可求出電路中的電流，最后利用R=$\frac{U}{I}$即可求出被測電阻，改變電阻箱的位置同樣也可以起到多次測量；
綜合上面的分析可知，AD都屬于合理方案，但由于滑動變阻器的最大阻值較小，對定值電阻兩端電壓的影響也較小，因此D方案更加合理．
故選D．

點評 本題考查了電阻測量電路的設(shè)計，不僅會設(shè)計正確的方案，同時還要注意合理性．