Question

8．某同學(xué)利用伏安法測量某未知電阻R_x的精確電阻（阻值恒定），進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）他先用萬用電表歐姆擋測該未知電阻的阻值．將開關(guān)置于×1擋位，指針示數(shù)如圖1，若想更準(zhǔn)確一些，下面操作正確的步驟順序是DAE（填序號(hào)）
A．將兩表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零
B．將兩表筆短接進(jìn)行機(jī)械調(diào)零
C．將開關(guān)置于×1k擋
D．將開關(guān)置于×100擋
E．將兩表筆接未知電阻兩端，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)．
（2）然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測量該電阻：
A．直流電源E：電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻忽略
B．電流表A₁：量程0.3A，內(nèi)阻約為0.1Ω
C．電流表A₂：量程3mA，內(nèi)阻約為10Ω
D．電壓表V₁：量程3V，內(nèi)阻約為3KΩ
E．電壓表V₂：量程15V，內(nèi)阻約為50KΩ
F．滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值10Ω
G．滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值1000Ω
H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
①為較準(zhǔn)確測量該電阻的阻值，要求各電表指針能有較大的變化范圍，以上器材中電流表應(yīng)選C（填“B”或“C”），電壓表應(yīng)選D（填“D”或“E”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F（填“F”或“G”）
②請?jiān)趫D2方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖．

Answer 1

分析 （1）明確當(dāng)歐姆表的指針偏角過小說明待測電阻阻值較大，所選的倍率較小，應(yīng)換較大的倍率；
（2）電源電動(dòng)勢為3V，可知電壓表選用量程是3V的即可；算出電阻的額定電流大約值，即可選擇電流表．要求各電表指針能有較大的變化范圍，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，變阻器總電阻較�。�根據(jù)待測電阻與兩電表內(nèi)阻進(jìn)行比較，確定電流表的接法，變阻器采用分壓式接法，即可設(shè)計(jì)出電路．

解答 解：（1）歐姆表的指針偏角過小說明待測電阻阻值較大，應(yīng)換較大的倍率×100，調(diào)零以后再進(jìn)行測量，正確的步驟應(yīng)是：DAE；
（2）根據(jù)電源電動(dòng)勢為3V，電壓表應(yīng)選量程0～3V電壓表V₁，根據(jù)（1）可知，其電阻值約為1000Ω，電流最大值為${I}_{m}=\frac{3V}{1000Ω}=3mA$，則電流表應(yīng)選量程0～3mA電流表A₂，由于題目要求各電表指針能有較大的變化范圍，電路應(yīng)該設(shè)計(jì)成滑動(dòng)變阻器分壓接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值范圍0～10Ω的滑動(dòng)變阻器R₁，由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}=\frac{3000}{1000}＜\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}=\frac{1000}{10}$，所以電流表內(nèi)接，電路圖如圖所示：
故答案為：（1）DAE；（2）①C、D、F  ②如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)明確：①當(dāng)歐姆表的指針偏角過小時(shí)，說明待測電阻的阻值過大，同時(shí)說明所選歐姆檔的倍率較小，應(yīng)換較大的倍率；②當(dāng)待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＜\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$時(shí)，電流表應(yīng)用內(nèi)接法，滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$時(shí)，電流表應(yīng)用外接法；③分析測量誤差時(shí)，應(yīng)將電表的內(nèi)阻考慮在內(nèi)，然后再根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律求解討論即可．