Question

10．利用所學(xué)物理知識(shí)解答下列問(wèn)題：
（1）有一新型材料制成薄膜電阻R₀，既能承受大電流的沖擊，小電流流入又能產(chǎn)生明顯變色反應(yīng)，阻值穩(wěn)定但不詳，用歐姆表粗測(cè)其阻值結(jié)果如圖1所示（選檔旋鈕置于：×1K檔位上）．歐姆表測(cè)得的電阻值約為40kΩ；用螺旋測(cè)微器測(cè)量厚度，其厚度結(jié)果如圖2所示，由此可知其厚度為0.935mm．

（2）現(xiàn)有下列器材，試設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾娐罚�選擇合適的器材，較精確地測(cè)定（1）中薄膜電阻R₀的阻值（滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)要方便）．
1．電流表A₁，量程0～400μA，內(nèi)阻約150Ω電流表A₂，量程0～10mA，內(nèi)阻約45Ω
2．電壓表V₁，量程0～3V，內(nèi)阻約6KΩ電壓表V₂，量程0～15V，內(nèi)阻約30KΩ
3．干電池兩節(jié)E₁，每節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V直流穩(wěn)壓電源E₂，輸出電壓6V，額定電流3A直流穩(wěn)壓電源E₃，輸出電壓24V，額定電流0.5A
4．滑動(dòng)變阻器R₁，0～50Ω，1A滑動(dòng)變阻器R₂，0～4KΩ，0.1A
5．電鍵S一只，導(dǎo)線若干
①電流表應(yīng)該選擇A₁，電壓表應(yīng)該選擇V₂，電源應(yīng)該選擇E₃，滑動(dòng)變阻器最好選擇R₁（填字母代號(hào)）；
②在如圖3方框中畫出電路原理圖．

Answer 1

分析 （1）毆姆表的讀數(shù)由指針示數(shù)與倍率的乘積構(gòu)成，螺旋測(cè)微器要掌握正確的讀數(shù)方法；
（2）而電表的選擇在注意安全的同時(shí)要考慮精確度，由電阻功阻值可得電阻的兩端電壓大概值．從而確定電壓表與選擇電源，最后滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)要方便定出滑動(dòng)變阻器的連接方式．

解答 解：（1）因歐姆表選用×1k檔，由圖示表盤可知，電阻值約為：40×1k=40kΩ；
螺旋測(cè)微器固定部分讀數(shù)為0.5mm，轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)為43.5；故最終讀數(shù)為：0.5+43.5×0.01=0.935mm；
（2）①待測(cè)電阻阻值較大，并且該電阻要求要流入大電流；故電源應(yīng)近量大一點(diǎn)；故電源應(yīng)選擇24V的E₃；為了準(zhǔn)確測(cè)量，則電壓表應(yīng)選擇15V的V₂；電路中最大電流I_m=$\frac{U}{R}$=$\frac{15}{40000}$=0.000375A=375μA；故電流表應(yīng)選擇A₁；本實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)要方便；由于待測(cè)電阻的阻值為40KΩ，不論哪種滑動(dòng)變阻器是限流式均起不到明顯作用，只有將50Ω進(jìn)行分壓式，才能有明顯的作用；故選R₁；
②由以上分析可知，本電路應(yīng)采用分壓接法；因待測(cè)電阻較大，故應(yīng)采用內(nèi)接法；原理圖如圖所示；

故答案為：（I）40k；0.935；（2）①A₁；V₂；E₃；R₁；②電路圖如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題突破口是從電阻值角度入手，結(jié)合題意明確電路中應(yīng)選擇電源；為選擇電流表與電壓表提供依據(jù)．同時(shí)對(duì)于滑動(dòng)變阻器的分壓與限流接法考查．要注意掌握分壓和內(nèi)外接法的判斷．