Question

待測電阻Rx的阻值約為20Ω，現(xiàn)要測量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：

A．電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻r1約為10Ω）；

B．電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2＝30Ω）；

C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；

D．定值電阻R0＝100Ω；

E．滑動變阻器R（阻值范圍0～10Ω，允許最大電流1.0A）；

F．電源（電動勢E＝4V，內(nèi)阻不計）；

G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

（1）為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確，要求測量時電表讀數(shù)變化范圍較大，且不得小于其量程的1／3，以上器材不合適的是_______（用器材前對應(yīng)的序號字母填寫）。

（2）利用其余的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計測量Rx的最佳實(shí)驗(yàn)電路，將電路圖畫在實(shí)線框內(nèi)并標(biāo)明元件符號。

（3）實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量有_______，待測電阻的表達(dá)式Rx＝_________。

Answer 1

【知識點(diǎn)】伏安法測電阻．J4

【答案解析】①C；②電路圖如圖所示．③電流表A1的示數(shù)I1，電流表A2的示數(shù)I2，．解析：①若用電流表A1測量電流，通過待測電阻Rx的電流最大值為Im=150mA=0.15A，Rx兩端電壓的最大值為 Um=ImRx=0.15×20V=3V

若用電流表A2測量電流，待測電阻Rx兩端電壓的最大值為 Um=ImRx=0.02×20V=0.4V

若用電壓表V測量Rx兩端電壓，由于電壓表V的量程為15V，量程過大，指針偏轉(zhuǎn)角度達(dá)不到量程的，所以電壓表不合適．

②將電流表A2與定值電阻串聯(lián)改裝成電壓表，改裝后的電壓表內(nèi)阻較大，待測電阻Rx的阻值較小，可采用電流表的外接法．滑動變阻器總電阻較小，可采用分壓接法．電路圖如圖所示．

③設(shè)電流表A1的示數(shù)I1，電流表A2的示數(shù)I2．

根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等的規(guī)律得：（I1﹣I2）Rx=（R0+r2）

解得：Rx=

故需要測量電流表A1的示數(shù)I1，電流表A2的示數(shù)I2．

【思路點(diǎn)撥】①根據(jù)歐姆定律估算出待測電阻Rx兩端電壓的最大值，就能知道電壓表量程太大，達(dá)不到題目的要求：電表讀數(shù)變化范圍較大，且小于其量程的．

②測量電阻的原理是伏安法，電壓表不合適，可將電流表A2與定值電阻串聯(lián)改裝成電壓表，改裝后的電壓表內(nèi)阻較大，可采用電流表的外接法設(shè)計測量電路．

③根據(jù)串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，求出Rx，再確定需要測量的物理量．