Question

17．測量電阻器的電阻時，有下列器材可供選擇
A．待測電阻器（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（最大阻值為4Ω，額定電流為0.5A）
H．電源（電動勢2V，內(nèi)阻約為1Ω）
I．導線、電鍵
（1）為盡可能多測幾組數(shù)據(jù)設計電路填在圖方框中
（2）選擇的器材有A、B、C、E、G、H、I
（3）計算Rx的表達式$\frac{{I}_{1}（{R}_{1}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$（用電表的讀數(shù)和定值電阻的阻值表示）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗原理與實驗器材選擇實驗需要的器材，然后根據(jù)選定的實驗器材確定各電路元件的連接方向，作出實驗電路圖；最后根據(jù)實驗測量的量，應用歐姆定律求出電阻阻值的表達式．

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；
（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）電路圖如圖所示；（2）A、B、C、E、G、H、I；（3）$\frac{{I}_{1}（{R}_{1}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

點評 本小題了考查歐姆表的結構、測量原理，同時還要注意測量誤差應如何來分析．
在電學實驗中，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，關鍵是要看使用的條件和可能性．