Question

5．用以下器材測量待測電阻R_x的阻值：
待測電阻R_x：阻值約為100Ω；
電源E：電動勢約為6.0V、內阻忽略不計；
電流表1：量程50mA、內阻r₁=20Ω；
電流表2：量程300mA、內阻r₂約為4Ω
定值電阻R₀：阻值為20Ω；
滑動變阻器R：最大阻值為10Ω；
單刀單擲開關S、導線若干．
測量電阻R_x的電路圖如圖所示
（1）電路圖中的電流表A₁應該選擇電流表1（填“1”或“2”），開關S閉合前，滑動變阻器R滑片應該移到A端（填“A”、“B”或“無要求”）
（2）若某次測量中電流表A₁的示數(shù)為I₁，電流表A₂的示數(shù)為I₂，則由已知量和測得量表示R_x的表達式為R_x=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$-r₁．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意確定電表的接法，A₂的電流為A₁和R₀電流總和，故A₂選用量程大的電流表2，滑動變阻器采用分壓接法，故滑片連到A端使分壓部分電壓為零．
（2）根據(jù)實驗電路，應用并聯(lián)電路特點與歐姆定律求出待測電阻阻值．

解答 解：（1）沒有電壓表，用一個電流表測通過被測電阻的電流，并使之與定值電阻并聯(lián)，用另一只電流表測并聯(lián)電路的總電流；因測量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的$\frac{1}{3}$，故量程小的電流表1測支路電流，量程大的電流表2測總電流，由于待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法，開始時為保護電路，滑片連到A端使分壓部分電壓為零．
（2）由題意和圖可知，R₀兩端的電壓為U=（I₂-I₁）R₀，R_x與電流表A₁所組成的電路有：R_x+r₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$，
解得：R_x=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$-r₁；
故答案為：（1）1  A （2）$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$-r₁；

點評 對于沒有給定電壓表的實驗，要會借助電流表和定值電阻來測被測電阻的電壓，再用歐姆定律解決相應問題．當變阻器的總電阻遠小于待測電阻時，變阻器應采用分壓式接法．