Question

18．某同學(xué)用如圖1所示電路測(cè)量電流表A₁的阻值，并將電流表A₁改裝成一只電壓表，測(cè)量一段金屬絲的電阻R_x的阻值（阻值約為5Ω），可選用以下器材：
電流表A₁，量程10mA，內(nèi)阻約200Ω；電流表A₂，量程0.6A，內(nèi)阻約5Ω；
電阻箱R，阻值999.99Ω；滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值10Ω；
電源E，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)、導(dǎo)線若干；
該同學(xué)進(jìn)行如下操作：

（1）將S₁閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₁和電阻箱R，測(cè)得電流表A₁、A₂的示數(shù)分別為5mA和0.40A，電阻箱阻值為2.5Ω，則電流表A₁的阻值為197.5Ω；
（2）該同學(xué)將電流表A₁改裝成一只量程為3V的電壓表，電阻箱R阻值應(yīng)調(diào)為102.5Ω，并與電流表A₁串聯(lián)．
（3）該同學(xué)選用必要的器材測(cè)量金屬絲的電阻R_x的阻值，只移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R₁，測(cè)得電流表A₁、A₂的示數(shù)如下表：

A1/mA	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
A2/A	0	0.06	0.12	0.18	0.24	0.30	0.36	0.41	0.45	0.50	0.54

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上圖3描點(diǎn)作出兩電流表示數(shù)I₁與I₂的關(guān)系圖線，分析該圖線可知，該金屬絲電阻隨溫度升高而增加．（填增加、減小或不變）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路的串并聯(lián)，求出A₁兩端的電壓，即可求出其電阻阻值；
（2）電表的改裝實(shí)際上就是電路的串并聯(lián)，將電流表改裝成電壓表時(shí)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻；
（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法可以正確畫出兩電流表示數(shù)I₁與I₂的關(guān)系圖線．

解答 解：（1）根據(jù)電路的串并聯(lián)知識(shí)可知：流過電阻箱的電流為：
I=I₂-I₁=0.40-0.005=0.395A；
根據(jù)電路并聯(lián)特點(diǎn)電流表A₁兩端電壓為：
U=IR=0.395×2.5=0.9875V
由歐姆定律解得：
R₁=197.5Ω
（2）將電流表改裝為電壓表時(shí)，需要串聯(lián)一個(gè)電阻，設(shè)串聯(lián)的電阻為R_x，根據(jù)電路的串并聯(lián)有：
${R}_{x}=\frac{U-{I}_{g}{R}_{g}}{{I}_{g}}=102.5Ω$
（3）圖線過原點(diǎn)，前一部分是直線，后部分為平滑曲線，具體圖線如下所示；由圖可知，燈泡電阻隨溫度的增大而增大；
故答案為：（1）197.5；（2）102.5；（3）如圖所示；增加；

點(diǎn)評(píng) 在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將電阻值一定的電流表進(jìn)行改裝，若需改為電壓表則應(yīng)串聯(lián)一電阻，若需改為電流表則應(yīng)串聯(lián)一電阻，本題是考查基礎(chǔ)知識(shí)和作圖能力的好題．