Question

7．為測量一個(gè)定值電阻的阻值，備用器材如下：
待測電阻R_x
電流表A₁（量程100 μA，內(nèi)阻約2kΩ）
電流表A₂（量程500 μA，內(nèi)阻約300Ω）
電壓表V₁（量程15V，內(nèi)阻約150kΩ）
電壓表V₂（量程50V，內(nèi)阻約500kΩ）
電源E（電動(dòng)勢15V）
滑動(dòng)變阻器R（最大阻值1kΩ）
多用電表，開關(guān)S，導(dǎo)線若干
（1）先用多用電表歐姆擋對R_x進(jìn)行粗測．若選擇×100Ω擋用正確的測量方法進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，為較準(zhǔn)確測量應(yīng)選用×1k擋（×10，×1k）．重新選擋測量，刻度盤上的指針位置如圖1所示，測量結(jié)果是30kΩ．

（2）現(xiàn)用伏安法測量R_x阻值．為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測多組數(shù)據(jù)．
①電流表應(yīng)選A₂，電壓表應(yīng)選V₁．
②在圖2的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的多組數(shù)據(jù)作出的U-I圖線如圖3所示，根據(jù)圖線求得待測電阻的阻值為31.25kΩ．

Answer 1

分析 （1）測電阻時(shí)，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電阻大，應(yīng)換較大擋并重新調(diào)零，測量時(shí)手不能接觸電阻；根據(jù)表盤指針示數(shù)讀出數(shù)值然后乘以所選倍率即為最后結(jié)果．
（2）要求多測數(shù)據(jù)，應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，電壓表和電流表的選擇要求指針偏轉(zhuǎn)角度大些，在其滿量程的三分之二左右偏轉(zhuǎn)最好，根據(jù)該電阻的U-I圖線可以求出待測電阻的大小．

解答 解：（1）指針偏角小，說明待測電阻的阻值較大，應(yīng)換用，×1k擋，并重新調(diào)零后測量，測量時(shí)手不能接觸電阻；
歐姆表的讀數(shù)為：30×1k=30kΩ．
（2）①電壓表和電流表的選擇要求指針偏轉(zhuǎn)角度大些，在其滿量程的三分之二左右偏轉(zhuǎn)最好，由于所選電源電動(dòng)勢為15V，因此電壓表選擇V₁，根據(jù)歐姆表的粗測可知，該電阻大小30kΩ，因此回路中的最大電流為：${I}_{m}=\frac{E}{R}=500μA$，故電流表選擇A₂．
②要求多測數(shù)據(jù)，應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，由于待測電阻較大，因此電流表采用內(nèi)接法，故具體電路圖如下所示：

③根據(jù)該電阻的U-I圖線可以求出待測電阻為：
$R=\frac{10V}{320×1{0}^{-6}A}=31.25kΩ$
故答案為：（1）×1k，30k．
（2）①A₂，V₁．
②如圖所示；
③31.25k．

點(diǎn)評 本題考查描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)；要明確各種測量電阻方法的原理以及誤差來源，熟練掌握安培表的內(nèi)外接法以及滑動(dòng)變阻器的分壓和限流接法．