Question

4．某實驗小組有甲、乙兩位同學要分別測量同一個未知電阻R_x的阻值．
甲同學提供的實驗器材有
A．待測電阻R_x
B．電源E（電動勢為12V，內(nèi)阻不計）
C．滑動變阻器R（阻值0～60Ω，額定電流1A）
D．電流表A（量程0～0.6A～3A，兩個量程內(nèi)阻均較小只有2Ω左右）
E．多用電表
F．開關S一個，導線若干，則
（1）該同學先用多用電表粗測待測電阻R_x的電阻值，測量時將選擇開關旋到“×1”的檔位，測量時指針的位置如圖1示，那么，該待測電阻R_x的阻值為18Ω
（2）如果要采用以上所有器材用“伏安法”來較準確地測量待測電阻R_x的阻值，那么，電路中，多用電表該選擇的檔位是C．
A．交流電壓2.5V   B．直流電壓2.5V     C．直流電壓10V    D．直流電流10mA
（3）為了較準確的測量待測電阻R_x的電阻值，根據(jù)題意，用鉛筆畫線代替導線，將圖2的實驗電路連接成完整的電路（其中，部分導線已連好且不能更改）．
乙同學提供的實驗器材有：
A．待測電阻Rx
B．電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）
C．滑動變阻器R（阻值0～5Ω，額定電流1A）
D．電流表A₁（量程0～50mA，內(nèi)阻R${\;}_{{A}_{1}}$=20Ω）
E．電流表A₂（量程0～150mA，內(nèi)阻R${\;}_{{A}_{2}}$≈$\frac{20}{3}$Ω）
F．定值電阻R₀（20Ω）
H．開關S一個，導線若干，則
（4）測量中要求電流表的示數(shù)不小于其量程的$\frac{1}{3}$，試在虛線方框內(nèi)畫出測量電阻R_x的一種實驗電路原理圖（圖中元件要用題中相應的字母標注，其中部分已畫）．
（5）根據(jù)你畫的電路圖，若電流表A₁的示數(shù)為I₁，電流表A₂的示數(shù)為I₂，那么，待測電阻R_x的表達式R_x=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}-{R}_{A1}\\;或\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{R}_{A1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$或$\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{R}_{{A}_{1}}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$（用題中字母表示）．

Answer 1

分析 （1）歐姆檔的讀數(shù)表盤示數(shù)×倍率；
（2）由電源電動勢可確定所選擇的量程；
（3）小電阻用外接法，因滑動變阻阻值小則用分壓接法．
（4）用一電流表串聯(lián)電阻改裝成電壓表進行測量．
（5）由并聯(lián)電路特點可求出R_x

解答 解：（1）歐姆表的讀數(shù)為兩位有效數(shù)字×倍率，則其示數(shù)為18歐姆；

（2）因電源的電動勢為12V，則多用電表要選擇的電壓檔位A、B、檔位太小，10V可以，則應選：C．
實物圖：

（3）設計電路：因電阻阻值小，電阻用外接法，因滑動變阻阻值小為小電阻控制大電阻，則用分壓接法則電路圖如圖
（4）把A₁與值電阻串聯(lián)用當作電壓表的角色，所構(gòu)電路如圖所示

由第一個圖可求得：${R}_{x}=\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}-{R}_{A1}$
由第二個圖可求得：${R}_{X}=\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{R}_{A1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
 故答案為：（1）18；
          （2）C，實物如圖；
          （4）如圖；
          （5）$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}-{R}_{A1}\\;或\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{R}_{A1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$ 或$\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{R}_{{A}_{1}}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

點評 電學實驗綜合量，明確歐姆表的讀數(shù)要注意倍率，伏安法測電阻的內(nèi)接法的選擇，要會改裝電表，并正確由歐姆定律求得電阻．