Question

19．測量電阻一般用伏安法、但有時也用其它方法，為了較精確地測量電阻R_x（約300Ω）的值，請同學(xué)們在現(xiàn)有下列器材作出選擇．
A．電流表A₁（量程0～10mA，內(nèi)阻約100Ω）
B．電源E，干電池（1.5V）
C．壓表V（量程15V，內(nèi)阻約3KΩ）
D．電流表A₂（0～5mA的理想電表）
E．定值電阻R₁，阻值為10Ω
F．定值電阻R₂，阻值為350Ω
G．滑動變阻器R₃（最大阻值為1000Ω）
H．滑動變阻器R₄（最大阻值為20Ω）
I．電鍵S、導(dǎo)線若干．
（1）定值電阻應(yīng)選F，滑動變阻器應(yīng)選H．（填寫器材字母符號）
（2）請畫出設(shè)計的實驗電路圖．
（3）用已知的量和實驗中測得的量表示待測電阻R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗器材與實驗原理選擇定值電阻，為方便實驗操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據(jù)實驗原理與實驗器材設(shè)計電路圖．
（3）根據(jù)電路圖應(yīng)用串并聯(lián)電路特點與歐姆定律求出待測電阻阻值．

解答 解：（1）電源電動勢為1.5V，電壓表量程為15V，電壓表量程太大不能用電壓表測電壓，
可以用理想電流表與定值電阻串聯(lián)測電壓，定值電阻阻值最小應(yīng)為：R=$\frac{E}{{I}_{g2}}$=$\frac{1.5}{0.005}$=300Ω，
則定值電阻應(yīng)選擇F，為方便實驗操作滑動變阻器應(yīng)選擇H．
（2）由（1）可知，用電流表D與定值電阻串聯(lián)組成電壓表測電壓，用電流表A測電流，
待測電阻阻值遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（3）由圖示電路圖可知，待測電阻阻值：R_x=$\frac{{U}_{X}}{{I}_{X}}$=$\frac{{I}_{2}{R}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；
故答案為：（1）F；H；（2）電路圖如圖所示；（3）$\frac{{I}_{2}{R}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設(shè)計實驗電路圖、求待測電阻阻值表達(dá)式問題，電壓表量程遠(yuǎn)大于電源電動勢，不能用電壓表測電壓，根據(jù)已知實驗器材與實驗原理選擇實驗器材，然后作出電路圖，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點與歐姆定律可以解題，理解實驗原理是解題的前提與關(guān)鍵．