Question

12．圖1是測(cè)量阻值約為幾歐的未知電阻R_x的原理圖，圖中R₀是定值電阻（5Ω），R₁是電阻箱（0-99.9Ω），R是滑動(dòng)變阻器．A₁和A₂是電流表，E是電源（電動(dòng)勢(shì)約4.5V，內(nèi)阻很�。�

在保證安全和滿足要求的情況下，使測(cè)量范圍盡可能大，實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：
（Ⅰ）連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大 
（Ⅱ）閉合S，從零開(kāi)始調(diào)節(jié)電阻箱R₁為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使A₁示數(shù)I₁=0.2A，記下這時(shí)電阻箱的阻值R₁和A₂的示數(shù)I₂；
（Ⅲ）重復(fù)步驟（Ⅱ），再測(cè)量6組R₁和I₂值；
（Ⅳ）將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題：
①現(xiàn)有下列四個(gè)可供選用的電流表：
A．電流表（0-3mA內(nèi)阻為 20.0Ω） 
B．電流表（0-3mA內(nèi)阻未知）
C．電流表（0-0.3A內(nèi)阻未知）      
D．電流表（0-0.3A內(nèi)阻為5.0Ω）
電流表A₁選C，電流表A₂選D       
②測(cè)得一組R₁和I₂值后，調(diào)整電阻箱R₁使其阻值變小，要使A₁示數(shù)仍為0.2A，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值變�。ㄟx填“不變”，“變大”或“變小”） 
③在坐標(biāo)紙上畫(huà)出R₁與I₂的關(guān)系圖．
④根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)得出R_x=6.0Ω．

Answer 1

分析 ①由題意可知，A₁示數(shù)I₁=0.2A，即可確定量程，根據(jù)題目中圖象示數(shù)可知，A₂的量程為0.3A；，
②根據(jù)電路規(guī)律可得出對(duì)應(yīng)的電阻的變化；
③④根據(jù)串并聯(lián)特征，結(jié)合R₁與I₂的圖象的斜率含義，依據(jù)歐姆定律，即可求解．

解答 解：①A₁示數(shù)I₁=0.2A，則A₁應(yīng)選用量程為0.3A的電流表，由于只要知道電流大小即可，即選用C；
根據(jù)R₁與I₂的關(guān)系圖，可知，A₂的量程為0.3A，且必須要知道其電阻，因此選用D；
②調(diào)整電阻箱R₁使其阻值變小，總電流增大；要使A₁示數(shù)仍為0.2A，則應(yīng)使滑動(dòng)變阻器R接入電路分流增大；故其阻值應(yīng)減小；
 ③根據(jù)題目中已知描的點(diǎn)，平滑連接，注意讓圖線分布在點(diǎn)的兩邊，刪除錯(cuò)誤的，如圖所示；

④（4）根據(jù)歐姆定律及串并聯(lián)電路規(guī)律可知：
$\frac{{I}_{2}（{R}_{0}+{R}_{A2}）}{{R}_{x}}+{I}_{2}$=I₁+$\frac{{I}_{1}{R}_{A1}}{{R}_{1}}$，
則有：
I₂=$\frac{{R}_{x}{I}_{1}}{{R}_{0}+{R}_{A2}+{R}_{x}}$+$\frac{{R}_{x}{R}_{A1}}{{R}_{0}+{R}_{A2}+{R}_{x}}×\frac{1}{{R}_{1}}$$\frac{{R}_{x}{R}_{A1}}{{R}_{0}+{R}_{A2}+{R}_{x}}$；
由圖象可知：$\frac{{R}_{x}{I}_{1}}{{R}_{0}+{R}_{A2}+{R}_{x}}$=0.075；$\frac{{R}_{x}{R}_{A1}}{{R}_{0}+{R}_{A2}+{R}_{x}}$=$\frac{0.3-0.1}{0.7-0.1}$=$\frac{1}{3}$
聯(lián)立解得：
R_x=6.0Ω
故答案為：①C，D；②減小；③如圖所示；④6.0

點(diǎn)評(píng) 本題考查如何確定電表的方法，緊扣題意是解題的關(guān)鍵，理解歐姆定律的應(yīng)用，掌握串并聯(lián)特點(diǎn)，注意誤差與錯(cuò)誤的區(qū)別，理解圖象的斜率含義．