Question

11．某興趣小組為了測量一待測電阻Rx的阻值，首先用多用電表粗測出它的阻值，然后再用伏安法更精確地測量．實驗室里準備了以下器材：
A．多用電表    B．電壓表V₁，量程2V，內(nèi)阻約4kΩ
C．電壓表V₂，量程15V，內(nèi)阻約20kΩ D．電流表A₁，量程0.6A．內(nèi)阻r₁約lΩ
E．電流表A₂，量程1.2mA．內(nèi)阻k=50Ω    F．滑動變阻器R₃．，最大阻值5Ω
G．滑動變阻器R₂，最大阻值50Ω H電阻箱R，阻值（0-9999.9Ω）
另有：電源（電動勢約6V），導線、電鍵若干

（1）①在用多用電表粗測電阻時，該興趣小組首先選用“×10”歐姆擋，其阻值如圖甲中指針所示，為了減小多用電表的讀數(shù)誤差，多用電表的選擇開關(guān)應換用×1歐姆擋；
②按正確的操作程序再一次用多用電表測量該待測電阻的阻值時，其阻值如圖乙中指針所示，則Rx的阻值大約是9Ω；
（2）①在用伏安法測量該電阻的阻值時，要求待測電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調(diào)節(jié)，測量時兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半．則在上述器材中，除了電源、導線、電鍵外還應選用的器材是DEFH（填器材前而的字母序號）；
②在虛線框內(nèi)畫出用伏安法測量該電阻阻值時的實驗電路圖．
③若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算R_x．則R_x=$\frac{{I}_{2}（{{r}_{2}+R}_{3}）}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，表達式中各個符號物理的意義是：I₁為A₁示數(shù)，I₂為A₂示數(shù)，r₂為A₂內(nèi)阻，R₃為電阻箱示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，指針偏角過大，則說明所選量程過大使讀數(shù)過小，故應換用小量程；
本題選用歐姆檔，故讀出最上方刻度盤所指示數(shù)再與檔位相乘即可；
（2）由題意可知應選用的接法，則可選出滑動變阻器；由電源及電阻利用歐姆定律可得出最大電流，則可選出合適的電流表；結(jié)合精確度的要求可以選擇電壓表．
由以上分析可知應采用的電路結(jié)構(gòu)，從而得出電路圖．
由歐姆定律可表示被測電阻值．

解答 解：（1）①因指針偏角過大，故說明所選量程過大，使讀數(shù)偏小，故應換用小檔位，使指針偏角在中間位置；故應選用×1檔；
②按最上方刻度盤進行讀數(shù)，由圖可知，讀數(shù)為9，則電阻為：9×1=9Ω；
（2）①因要求待測電阻的電壓從0開始可以連續(xù)調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應采用分壓接法，而分壓接法中，滑動變阻器應選用小電阻，故滑動變阻器應選F；而電路中電流最大為1.3A，若采用1.2mA量程電流表明顯太�。恢荒苓x用0.6A的電流表；可以通過控制滑動變阻器控制電流使不超過0.6A即可，即D；由于電源電動勢為6V，兩只電壓表2V的量程太小，15V的量程太大，都不精確，故應該選用電流表E與電阻箱H組合構(gòu)成一個具備電壓表功能的裝置，故選DEFH．
②由以上分析可知，滑動變阻器應選用分壓接法，電流表應選用外接法，如圖所示；

③由歐姆定律：${R}_{x}=\frac{{I}_{2}（{{r}_{2}+R}_{3}）}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，其中：I₁為A₁示數(shù)，I₂為A₂示數(shù)，r₂為A₂內(nèi)阻，R₃為電阻箱示數(shù)．
故答案為：（1）①×1；②9；（2）DEFH；如下圖
；
③${R}_{x}=\frac{{I}_{2}（{{r}_{2}+R}_{3}）}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，其中：I₁為A₁示數(shù)，I₂為A₂示數(shù)，r₂為A₂內(nèi)阻，R₃為電阻箱示數(shù)．

點評 本題考查了分壓接法的使用及歐姆表的讀數(shù)，注意若題目中要求多測幾組數(shù)據(jù)或讓數(shù)據(jù)從零開始變化，則一定要選用分壓接法；另外該題用電阻箱與電流表結(jié)合構(gòu)成電壓表的方法，在實驗中比較重要，應留意．