Question

2．從下列器材中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材，設(shè)計(jì)一個(gè)電路來測(cè)量電阻R（約為40Ω），要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的精確度，并測(cè)量多組數(shù)據(jù)，器材（代號(hào)）與規(guī)格如下：
電流表A₁，量程20mA，內(nèi)阻約為30Ω；
電流表A₂，量程1mA，內(nèi)阻r₂=800Ω；
電壓表V₁，量程5V，內(nèi)阻r₁=5KΩ；
電壓表V₂，量程10V，內(nèi)阻r₂=10KΩ；
滑動(dòng)變阻器R₁，阻值約為20Ω；
滑動(dòng)變阻器R₂，總阻值約1000Ω；
電源E，電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很小；
電鍵K，導(dǎo)線若干．
（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖：標(biāo)明所用器材的代號(hào)；
（2）若選取測(cè)量中的一組數(shù)據(jù)來計(jì)算R，則所用的表達(dá)式R=$\frac{{I}_{2}{r}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，式中符號(hào)的意義是I₁是電流表A₁的示數(shù)，I₂是電流表A₂的示數(shù)，r₁是電流表A₂的內(nèi)阻．

Answer 1

分析 （1）測(cè)電阻阻值需要測(cè)出電阻兩端電壓與通過電阻的電流，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材選擇出需要的實(shí)驗(yàn)器材，然后作出電路圖．
（2）根據(jù)電路圖要與串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻的表達(dá)式．

解答 解：（1）伏安法測(cè)電阻阻值需要測(cè)出電壓與電流，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，兩電壓表量程分別為5V、10V，電壓表量程太大，不能用電壓表測(cè)電壓；
可以用已知內(nèi)阻的電流表A₂與待測(cè)電阻并聯(lián)測(cè)電壓，用另一個(gè)電流表測(cè)電流；為了保護(hù)電路安全同時(shí)要測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器可以采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R₁，電路圖如圖所示：
（2）電阻阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{{I}_{2}{r}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，I₁是電流表A₁的示數(shù)，I₂是電流表A₂的示數(shù)，r₁是電流表A₂的內(nèi)阻；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）$\frac{{I}_{2}{r}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；I₁是電流表A₁的示數(shù)，I₂是電流表A₂的示數(shù)，r₁是電流表A₂的內(nèi)阻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，知道伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提與關(guān)鍵，根據(jù)原理與所給實(shí)驗(yàn)器材選出需要的器材，然后根據(jù)器材與實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖．