Question

用電流表和電壓表測電流和電壓時，通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認為電流表的內電阻為零，電壓表的內電阻為無限大．實際上，電流表和電壓表都有一定的電阻值，因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻．所以，把電流表或電壓表接入待測電路時，就相當于在待測電路中串聯(lián)一個電阻，或并聯(lián)一個電阻．這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過一定的電流，因此實際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流．

(1)現(xiàn)有一個量程為0.6 A，內電阻為0.13 Ω的電流表，能否用它測量某電路兩端的電壓？若不能，請說明理由．若能，請說明用它能測量的最大電壓值．

(2)現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8 Ω的電阻R_x，實驗室提供下列器材．

電流表A₁：量程100 mA，內電阻r₁＝4 Ω

電流表A₂：量程500 μA，內電阻r₂＝750 Ω

電壓表V：量程10 V，內電阻r₃＝10 kΩ

變阻器R₀：阻值約10 Ω

定值電阻R₁：阻值約10 kΩ

電池E：兩端電壓約1.5 V

開關S，導線若干

①選出你測量時所需的適當器材，并在圖的虛線方框中畫出電路圖．

②需要測量哪些物理量？根據(jù)所測物理量，寫出被測電阻R_x的表達式．

Answer 1

答案：
解析：

(1)能． 　　(2)① 　�、� 　　 　　在考慮儀表內阻的情況下，量程為0.6 A，內電阻為0.13 Ω的電流表兩端允許加的最大電壓U＝IR＝0.6 A×0.13 Ω＝0.078 V，所以對第(1)問可以有下面兩種回答： 　　①若該段電路兩端的電壓小于或等于0.078 V，則可用此電流表測量這段電路兩端的電壓． 　　②若該段電路兩端的電壓大于0.078 V，則不能用此電流表測量這段電路兩端的電壓． 　　(2)要精確測量阻值約為8 Ω的電阻，顯然不能用伏安法測量Rx，因為這種方法忽略了兩儀表的內阻，怎樣選擇器材，設計這個精確測量的電路呢？首先考慮用被測電阻與變阻器構成并聯(lián)電路且電流表與被測電阻串聯(lián)，由于變阻器使用了三條線結構，變阻器被分隔成干路和支路上的兩個電阻，當移動變阻器滑片時，致使干路電阻、并聯(lián)電路等效電阻均發(fā)生變化，從而引起電流、電壓的變化．電流表可測量通過的電流，根據(jù)，還需測兩端電壓，用估算法計算Ux＝IxRx＝0.1 A×8 Ω＝0.8 V，被測電阻兩端最大電壓約為0.8 V，顯然使用量程10V電壓表，測量值過于偏�。�若選用電流表A2測Rx兩端電壓其最大值為，這可以通過調節(jié)變阻器而達到，由，所以安培表示數(shù)肯定小于100 mA，所以選擇上面儀器設計的電路從各方面考慮均是合理的，所以(2)選擇器材：電流表，變阻器，電池E，開關S，導線若干．電路如圖． 　　(3)需測物理量：電流表的電流，電流表電流，表達式 　　．