Question

【題目】為了測(cè)一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻R，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：

待測(cè)線圈L（阻值約為5Ω）；電流表A1（量程3.0A，內(nèi)阻r1約為0.2Ω）；電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻r2 =1.0Ω）；滑動(dòng)變阻器R1（0~ 10Ω）；電壓表V（3V量程，約為2kΩ）；電阻箱R2（0 ~99.9Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)E約為3V，內(nèi)阻很�。�；單刀單擲開(kāi)關(guān)S1、S2；導(dǎo)線若干。

(1)某實(shí)驗(yàn)小組按如圖（a）所示的電路測(cè)量線圈L的直流電阻RL。實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①按電路圖連接好電路，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，滑動(dòng)變阻器R1的滑片移動(dòng)___ （填“左”或者“右"）端；

②閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片至適當(dāng)位置，記下電流表A2的示數(shù)為I2，電壓表V的示數(shù)為U，線圈L的直流電阻的測(cè)量值的計(jì)算式為RL =_____；

③測(cè)量完后，應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，其理由是_________。

(2)若只提供一個(gè)開(kāi)關(guān)S1，為避免自感現(xiàn)象對(duì)電表的影響，經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為可以利用兩個(gè)電流表和一個(gè)電阻箱達(dá)到測(cè)量的目的。圖（b）方框中已畫(huà)了部分電路，請(qǐng)根據(jù)你的設(shè)計(jì)，在方框中完成電路圖________。

Answer 1

【答案】右 若先斷開(kāi)S1，則由于斷電自感現(xiàn)象，電壓表會(huì)燒壞

【解析】

(1)①[1]連接好電路后，由于滑動(dòng)變阻器采用限流式，所以閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處，即最右端；

②[2]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和歐姆定律可得線圈L的直流電阻的測(cè)量值的計(jì)算式為

③[3]實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)為防止自感現(xiàn)象損壞電流表，應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1；

(2)[4]由于待測(cè)線圈L的阻值約為5Ω，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，流過(guò)待測(cè)線圈L的電流為

所以選電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻r2 =1.0Ω）測(cè)量待測(cè)線圈L的電流，由于只提供一個(gè)開(kāi)關(guān)S1，為了防止測(cè)量自感系數(shù)很大的線圈斷電產(chǎn)生的大自感電流燒壞電表，所以當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，電流表與一個(gè)電阻箱串聯(lián)，來(lái)保護(hù)電流表A2；若電阻箱串聯(lián)在待測(cè)線圈L的支路上，會(huì)使待測(cè)線圈L的支路的電流過(guò)小造成誤差，所以電阻箱并聯(lián)在待測(cè)線圈L兩端；電阻箱并聯(lián)在待測(cè)線圈L兩端時(shí)，可用電阻箱間接來(lái)測(cè)待測(cè)線圈L兩端的電壓，在干路上串聯(lián)一個(gè)電流表A1（量程3.0A，內(nèi)阻r1約為0.2Ω）即可，所以電路如圖所示