Question

18．測量電阻器的電阻時，有下列器材可供選擇
A．待測電阻器R_x（阻值約為5Ω）
B．電流表A₁（量程3mA，內(nèi)阻r₁=10Ω）
C．電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻r₂約為1Ω）
D．電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約3KΩ）
E．定值電阻R₁=990Ω
F．定值電阻R₂=9990Ω
G．滑線變阻器R（最大阻值為3Ω，額定電流為1.0A）
H．電源（電動勢3V，內(nèi)阻約為1Ω）
I．導(dǎo)線、電鍵
①為盡可能精確測量電阻值，請將設(shè)計(jì)電路圖填在方框中
②不選擇的器材有：DF
③計(jì)算R_x的表達(dá)式R_x=$\frac{{I}_{1}（{R}_{1}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$（用電表的讀數(shù)和定值電阻的阻值表示）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材選擇實(shí)驗(yàn)需要的器材，然后根據(jù)選定的實(shí)驗(yàn)器材確定各電路元件的連接方向，作出實(shí)驗(yàn)電路圖；最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量的量，應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值的表達(dá)式．

解答 解：（1）由于待測電阻器阻值約為5Ω，電源電動勢為3V，選用電壓表（量程6V，內(nèi)阻約3KΩ），量程過大，可將電流表A₁與定值電阻R₁=990Ω串聯(lián)，改裝成電壓表，改裝后電壓表量程為3V，內(nèi)阻R_V=1000Ω．由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，
電流表采用外接法，又由于滑線變阻器的最大阻值為3Ω，與待測電阻接近，故變阻器采用分壓接法電路圖如圖所示：
（2）由①可知，選擇的器材是：A、B、C、E、G、H、I；不選擇：DF；
（3）由圖示電路圖可知，待測電阻兩端電壓：U_X=I₁（R₁+r₁），通過待測電阻的電流I_X=I₂-I₁，待測電阻阻值：
R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{I}_{1}（{R}_{1}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
故答案為：①如圖．②D  F；  ③R_x=$\frac{{I}_{1}（{R}_{1}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

點(diǎn)評 本小題了考查歐姆表的結(jié)構(gòu)、測量原理，同時還要注意測量誤差應(yīng)如何來分析．
在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有時可以將電壓表作為電流表使用，有時也可以將電流表作為電壓表使用，關(guān)鍵是要看使用的條件和可能性．