Question

8．某待測電阻R_x的阻值約為25Ω，現(xiàn)要用伏安法測量其阻值，實驗室提供器材如下：
電流表A₁（量程150mA，內阻r₁約為10Ω）  電流表A₂（量程20mA，內阻r₂=30Ω）
定值電阻R₀=100Ω       滑動變阻器R，最大阻值為5Ω
電源E，電動勢E=4V（內阻未知）   開關S及導線若干
（1）上述器材中缺少電壓表，需選一只電流表將它改裝成電壓表，則改裝電壓表選用的器材是A₂和R₀（填寫器材代號）；
（2）根據(jù)你所選擇的器材，請在答卷上的方框中畫出實驗電路圖；
（3）實驗時電流表A₁的讀數(shù)為90mA，電流表A₂的讀數(shù)為15mA，則R_x=26Ω．

Answer 1

分析 （1）將小量程的電流表與分壓電阻串聯(lián)，可改裝成電壓表，電流表需要知道兩個參數(shù)：量程和內阻，故電流表選A₂．分壓電阻阻值必須知道，故選R₂．
（2）根據(jù)改裝后電壓表的內阻、電流表內阻與待測電阻R_x進行比較，選擇電流表內接還是外接．滑動變阻器R₁最大電阻比較待測電阻小，變阻器采用分壓接法．
（3）根據(jù)串并聯(lián)電路的電流電壓關系結合歐姆定律求解．

解答 解：（1）將小量程的電流表改裝成電壓表，電流表需要知道兩個參數(shù)：量程和內阻，故電流表選A₂．分壓電阻阻值必須知道，故選R₀．
（2）將A₂改裝成電壓表，電壓表的內阻為130Ω； 則可知：$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=$\frac{130}{25}$=5.2；$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$=$\frac{25}{10}$=2.5，故應采用電流表外接法；
滑動變阻器R₁最大阻值為5Ω遠小于R_x，故變阻器采用分壓式接法．則電路圖如圖所示．
（3）通過R_x的電流為：I₁-I₂=90mA-15mA=9-0.3=75mA
根據(jù)歐姆定律有：R_x=$\frac{{I}_{2}•（{R}_{2}+{R}_{A2}）}{{I}_{1}-{I}_{2}}$=$\frac{15×（30+100）}{75}$=26Ω
故答案為：①A₂；R₀
②如圖所示；
③26．

點評 本題是電表改裝與伏安法測量電阻兩個實驗的組合，考查靈活選擇器材和實驗方法的能力；要注意明確電表的改裝原理．