Question

5．測(cè)量一個(gè)未知電阻R_x的阻值、可供使用的器材如下：
A．待測(cè)電阻R_x，阻值約5Ω
B．電流表A₁，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω
C．電流表A₂，量程3A，內(nèi)阻約0.12Ω　　　
D．電壓表V₁，量程15V，內(nèi)阻約15KΩ
E．電壓表V₂，量程3V，內(nèi)阻約3KΩ　　　　
F．滑動(dòng)變阻器R，最大電阻約10Ω
G．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)　　　
H．電鍵S導(dǎo)線若干
（1）用伏安法測(cè)定R_x的電阻值，所選電流表為A₁（填“A₁”或“A₂”），所選電壓表為V₂（填“V₁”或“V₂”）．
（2）實(shí)驗(yàn)中R_x兩端電壓要求從零開始變化，請(qǐng)?jiān)趫D1的虛線框中畫出測(cè)量電路的原理圖．
（3）如圖2所示為一簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流I_g=500μA，內(nèi)阻R_x=100Ω，可變電阻R的最大值為5kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是紅色，按正確使用方法測(cè)量電阻R′的阻值時(shí)，指針指在刻度盤滿偏的$\frac{3}{5}$處，則R_x′=2kΩ．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)明確所用到的電流表和電壓表；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求明確滑動(dòng)變阻器及電流表的接法；
（3）根據(jù)歐姆表的原理，利用閉合電路歐姆定律求解電阻．

解答 解：（1）電源電動(dòng)勢(shì)為3V，故電壓表應(yīng)選擇V₂；電路中最大電流為0.6A，故電流表選擇A1；
（2）根據(jù)要求可知，應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器分壓接法；同時(shí)電阻較小，電流表選用外接法；故原理圖如下圖所示；
（3）歐姆表是電流表改裝的，必須滿足電流的方向“+”進(jìn)“-”出，即回路中電流從標(biāo)有“+”標(biāo)志的紅表筆進(jìn)去，所以與A相連的表筆顏色是紅色；
當(dāng)兩表筆短接（即R_x=0）時(shí)，電流表應(yīng)調(diào)至滿偏電流I_g，設(shè)此時(shí)歐姆表的內(nèi)阻為R_內(nèi)此時(shí)有關(guān)系有：I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}$
得：R_內(nèi)=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5}{0.5×1{0}^{-3}}$=3kΩ；
當(dāng)指針指在刻度盤的正中央時(shí)有：I=$\frac{3}{5}$I_g，有$\frac{3}{5}$I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}+{R}_{X}}$，
代入數(shù)據(jù)可得：R_X=$\frac{2}{3}$R_內(nèi)=2kΩ；
故答案為：（1）A₁；V₂；（2）如圖；（3）紅，2．

點(diǎn)評(píng) 本小題了考查歐姆表的結(jié)構(gòu)、測(cè)量原理及儀器的選擇和電路的接法；同時(shí)還要注意測(cè)量誤差應(yīng)如何來分析．