Question

實驗室中有一只允許最大電流為20mA、阻值約為150Ω的電阻R_x，某同學為了準確測量該電阻的阻值，進行了如下的實驗．
（1）由于沒有合適量程的電流表，該同學將一靈敏電流表G（量程200μA，內(nèi)阻為360Ω）改裝成量程為2mA的電流表A，應將電流表G

并

聯(lián)一只阻值為

40

Ω的定值電阻．
（2）除以上改裝好的電流表A，實驗室還提供了下列器材：電源E（電動勢4V），電壓表V（量程3.0V，內(nèi)阻約為3kΩ）、滑動變阻器R（最大阻值為10Ω）、電鍵S、導線若干．請在右面的方框中畫出你設計的電路圖．
（3）該同學連接好電路后，調(diào)節(jié)滑動電阻器R，得到下表中5組數(shù)據(jù)．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出該電阻的UI圖線，并計算出電阻的阻值為

1900

Ω．（保留三位有效數(shù)字）

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓表V示數(shù)U/V	0.48	0.99	1.63	2.10	2.57
電流表A示數(shù)I/mA	0.26	0.52	0.86	1.12	1.32

Answer 1

分析：（1）把小量程的電流表改裝成大量程的電流表，應并聯(lián)一個小電阻，由并聯(lián)電路特點及歐姆定律求出并聯(lián)電阻的阻值．
（2）根據(jù)待測電阻阻值與滑動變阻器最大阻值間的關系確定滑動變阻器的接法，根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關系確定電流表的接法，然后作出實驗電路圖．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系中描出對應的點，然后作出圖象，U-I圖象的斜率是電阻阻值，由圖象求出待測電阻的阻值．

解答：解：（1）把靈敏電流計改裝成電流表，應并聯(lián)一個小電阻；
并聯(lián)電阻的阻值R=

U

I

=

IgRg

I-Ig

=

200×10-6A×360Ω

2×10-3A-200×10-6A

=40Ω．
（2）待測電阻阻值約為150Ω遠大于滑動變阻器最大阻值10Ω，
為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法；

R

RA

=

150

40

=3.75，

RV

R

=

3000

150

=20，

RV

R

＞

R

RA

，電流表應采用外接法，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系中描出對應的點，然后作出U-I圖象；
由圖象可知，待測電阻阻值R=

△U

△I

=1900Ω（1850～1950Ω均正確）．
故答案為：（1）并；40；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；1900．

點評：本題考查了電流表的改裝、設計實驗電路圖、作U-I圖象、求電阻阻值等問題；要掌握電流表的改裝方法；確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設計實驗電路圖的關鍵．