Question

12．要用伏安法較準(zhǔn)確地測量一約為100的定值電阻的阻值，除待測電阻外，提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：
電壓表V：量程為10V，內(nèi)阻約為1kΩ
兩塊電流表A₁、A₂：量程為30mA，內(nèi)阻約為3Ω，
滑動變阻器：阻值0-10Ω
定值電阻R₁：阻值約150Ω
電阻箱R₂：阻值0-999.9Ω
直流電源：電動勢約9V，內(nèi)阻很小
開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）由于現(xiàn)有電流表量程偏小，不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為此，先將電流表改裝（擴(kuò)大量程），然后再進(jìn)行測量．
①測量電流表A₂的內(nèi)阻
按如圖甲所示的電路測量A₂的內(nèi)阻，以下給出了實(shí)驗(yàn)中必要的操作：
A．閉合S₁、S₂
B．按圖連接線路，將滑動變阻器R的滑片調(diào)至最左端，各開關(guān)均處于斷開狀態(tài)
C．調(diào)節(jié)R₂，使A₁的示數(shù)為I₁，記錄R₂的阻值，斷開S₁
D．?dāng)嚅_S₂，閉合S₃
E．調(diào)節(jié)滑動變阻器R使A₁、A₂的指針偏轉(zhuǎn)適中，記錄A₁的示數(shù)I₁，請按合理順序排列實(shí)驗(yàn)步驟（填序號）：BAEDC．
②將電流表A₂改裝成電流表A
如果①步驟C中R₂的阻值為3.6Ω，現(xiàn)用電阻箱R₂將A₂改裝成量程為90mA的電流表A，應(yīng)把阻值調(diào)為1.8Ω與A₂并聯(lián)．
（2）用圖乙所示電路測量Rx，當(dāng)電流表A₂讀數(shù)為24mA時，電壓表的讀數(shù)為6.84V，則Rx的測量值為95Ω，若考慮系統(tǒng)誤差，可計算出Rx為93.8Ω．

Answer 1

分析 在測量電阻的方法中，最常用的是伏安法測量電阻，也可以采用半偏法和等效法；該題的實(shí)驗(yàn)步驟中，兩次讀出電流表A₁ 的讀數(shù)為I₁，可斷定該實(shí)驗(yàn)測量電流表A₂的內(nèi)阻使用的方法是等效替代，即用R₂代替A₂．電流表改裝的方法是并聯(lián)小電阻，并聯(lián)后量程增加，內(nèi)阻變�。�

解答 解：（1）依據(jù)替代法測電流表內(nèi)阻的操作流程，等效替代法測電阻的核心是“效果相同”，本題中體現(xiàn)為使A₁的示數(shù)相同，所以需要先接通開關(guān)S₂，同時斷開開關(guān)S₃，調(diào)節(jié)出一個電流值，然后接通開關(guān)S₃，同時斷開開關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱R₂的電阻值，使電流表A₁的示數(shù)與上一次相同，記錄電阻箱的電阻，即為所求．所以步驟為 BAEDC．
（2）由電流表改裝知識可得，量程擴(kuò)大為3倍，根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律可知：并接電阻應(yīng)為電流表內(nèi)阻的一半，即1.8Ω；
（3）電路接線如圖所示，即變阻器分壓式、電流表內(nèi)接法；
（4）電流表A₂示數(shù)是24mA，那么并接電阻的電流為48mA，測量值為：R_X=$\frac{6.84}{0.072}$=95Ω
若考慮誤差：
則R_X=$\frac{6.84}{0.072}$-1.2=93.8（Ω）
故答案為：
（1）①B、A、E、D、C；②1.8  （3）95   93.8

點(diǎn)評 本題考查電表內(nèi)阻的測量方法及表的改裝問題測電阻的方法有伏安法、半偏法、等效替代法等．電表改裝原理可記為“串大并小”．該題需要理解實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的方法．