Question

2．某學(xué)習(xí)小組利用伏安法測定某根2B鉛筆芯的電阻（阻值約5Ω），實驗原理如圖1所示．其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計G改裝的電壓表V，A為電流表，E為電池組（電動勢約為3V，內(nèi)阻很�。�，S為開關(guān)，R為滑動變阻器．

（1）已知靈敏電流計G的滿偏電流I_g=300μA，內(nèi)阻r_g=500Ω，若要使改裝后的電壓表滿偏電壓為3V，應(yīng)串聯(lián)一只9.5kΩ的定值電阻R₀．
（2）實驗室提供如下器材：
電流表A₁（量程0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）
電流表A₂（量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
滑動變阻器R₁（最大阻值10Ω，額定電流2A）
滑動變阻器R₂（最大阻值2kΩ，額定電流0.5A）
為順利完成實驗，電流表應(yīng)選用${A}_{1}^{\;}$，滑動變阻器應(yīng) 選用${R}_{1}^{\;}$．
（3）某次實驗數(shù)據(jù)如表所示．

測量次數(shù)	1	2	3	4	5	6
改裝表V的讀數(shù)U/V	0.80	1.10	1.40	1.70	2.00	2.30
電流表A的讀數(shù)I/A	0.17	0.24	0.30	0.37	0.43	0.50

請根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖2坐標(biāo)系中繪出U-I圖象，根據(jù)圖象可得2B鉛筆芯的電阻R=4.60Ω（結(jié)果保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析 題（1）根據(jù)歐姆定律求出分壓電阻即可；題（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電流來選擇電流表的量程，當(dāng)變阻器采用分壓式接法時，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)；題（3）根據(jù)電阻的電壓R=$\frac{U}{I}$來求電阻（不能用R=$\frac{△U}{△I}$來求）．

解答 解：（1）根據(jù)歐姆定律可知串聯(lián)的電阻應(yīng)為：R=$\frac{U}{{I}_{g}^{\;}}{-r}_{g}^{\;}$=$\frac{3}{300{×10}_{\;}^{-6}}-500$=9.5kΩ；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知通過電路的最大電流可為${I}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{{R}_{x}^{\;}}$=$\frac{3}{5}A$=0.6A，所以電流表應(yīng)選擇${A}_{1}^{\;}$；
變阻器采用分壓式接法時選擇阻值小的變阻器調(diào)節(jié)方便，所以變阻器應(yīng)選擇${R}_{1}^{\;}$；
（3）畫出的U-I圖象如圖所示：

根據(jù)電阻的定義R=$\frac{U}{I}$可知，鉛筆芯的電阻應(yīng)為R=$\frac{U}{I}=\frac{2.3}{0.5}Ω$=4.60Ω（4.50Ω-4.70Ω均可視為正確）
故答案為：（1）9.5；（2）${A}_{1}^{\;}$，${R}_{1}^{\;}$；（3）4.60

點評 應(yīng)明確：①串聯(lián)電阻具有分壓作用，并聯(lián)電阻具有分流作用；②通過估算電路中需要的最大電流來選擇電流表的量程；③當(dāng)變阻器采用分壓式接法時，變阻器的阻值越小調(diào)節(jié)越方便．