Question

（2011?河南模擬）已知一個(gè)標(biāo)有“2.4V、0.06A”電學(xué)元件的R-U特性如圖所示．某同學(xué)想利用下列可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)電路驗(yàn)證該元件的電阻R隨電壓U變化的圖象．
可供選擇的器材有：
電流表A₁（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）
電流表A₂（量程0.3A，內(nèi)阻約0.3Ω）
電壓表V₁（量程1V，內(nèi)阻500Ω）
電壓表V₂（量程15V，內(nèi)阻1kΩ）
定值電阻R₁（電阻為1kΩ）
定值電阻R₂（電阻為10kΩ）
滑動(dòng)變阻器R₀（0-10Ω，2A）
電池E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很�。�
導(dǎo)線若干和開關(guān)S一個(gè)
（1）利用實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量時(shí)，該同學(xué)為了提高準(zhǔn)確度，測(cè)量了多組數(shù)據(jù)．他在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表

A₁

，電壓表

V₁

，定值電阻

R₁

（填所選器材的符號(hào)）．
（2）在方框內(nèi)畫出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，元件正常工作時(shí)電壓表的示數(shù)應(yīng)為0.8V．

Answer 1

分析：儀表的使用原則是保證安全，讀數(shù)時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)角盡可能在

1

3

到

2

3

．根據(jù)電阻的大小選擇電路連接的方式．

解答：解：（1）當(dāng)電阻兩端的電壓是2.4V時(shí)，電阻約40Ω，此時(shí)的電流：I=

U

R

=

2.4

40

=0.06A，根據(jù)電流表的使用要求，應(yīng)選擇量程為100mA的電流表A₁．
電源的電動(dòng)勢(shì)是3.0V，所以1V量程的電壓表量程太小，而15V的量程由太大，要考慮將1V的電壓表串聯(lián)1個(gè)大電阻，擴(kuò)大太大量程．所以選擇1V的電壓表V₁．
若選擇定值電阻R₁，擴(kuò)大量程后的電壓表量程：U=

Rg+R1

Rg

?U1=

500+1000

500

×1V=3V；同理計(jì)算出選擇定值電阻R₂，擴(kuò)大量程后的電壓表量程是11V．所以要選擇定值電阻R₁，擴(kuò)大電壓表的量程．
（2）①測(cè)量的電壓從0開始，所以要選擇滑動(dòng)變阻器的分壓接法；②由于待測(cè)電阻比較小，所以要選擇電流表外接法．畫出電路圖如圖．
（3）元件正常工作時(shí)電壓表的示數(shù)U₀=2.4×

500

1000+500

=0.8V
故答案為：A₁，V₁，R₁；電路如圖；0.8V

點(diǎn)評(píng)：電流表和電壓表在安全使用的原則下，讀數(shù)時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)角盡可能在

1

3

到

2

3

．該題的難度在于電壓表的量程一個(gè)太大，一個(gè)太小，要對(duì)小量程的電壓表改裝．屬于中檔題目．