Question

4．要測(cè)定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻，儀器有：
A、待測(cè)線圈L，阻值約為2歐；
B、電流表A₁，量程為0.6A，內(nèi)阻為0.2歐；
C、電流表A₂，量程為3A，內(nèi)阻約為0.2歐；
D、變阻器R₁，阻值為0～10歐；
E、變阻器R₂，阻值為0～1千歐；
F、電池E，E=9V，內(nèi)阻很小
G、定值電阻R₃=10歐，定值電阻R₄=100歐
H、開(kāi)關(guān)S₁和S₂

要求實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變變阻器的阻值，可使在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組數(shù)據(jù)，在圖1中畫(huà)出I₁-I₂圖象，求出電感線圈的阻值．
（1）實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用R₃，變阻器應(yīng)選用R₁．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D2方框內(nèi)畫(huà)上電路圖．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先打開(kāi) S₂．

Answer 1

分析 （1）該題沒(méi)有給定電壓表，所以需要用電流表改裝一個(gè)，此時(shí)選用電流表應(yīng)選用量程較小的，結(jié)合電流，通過(guò)計(jì)算可知選用哪個(gè)定值電阻．因可使在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A₁表、A₂表的讀數(shù)I₁、I₂，所以要用分壓電路，選擇較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）測(cè)量線圈自感很大，連接實(shí)物圖時(shí)要考慮到保護(hù)電路，通過(guò)對(duì)電壓和電流的分析，選擇滑動(dòng)變阻器的連接方式．
（3）實(shí)驗(yàn)中要保護(hù)電流表A₁，從而判斷先斷開(kāi)哪個(gè)電鍵．
（4）根據(jù)第三問(wèn)得到的兩個(gè)電流表示數(shù)的關(guān)系可求出電感線圈的電阻．

解答 解：（1）采用已知內(nèi)阻的小量程電流表A₁替代電壓表測(cè)量電壓，需要串聯(lián)一個(gè)大于等于R=$\frac{2×2}{0.6}Ω=6.7Ω$ 的定值電阻．所以實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用阻值為10Ω的R₃，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值為1～10Ω的R₁．
（2）測(cè)量線圈的電阻一般采用伏安法，為了防止測(cè)量自感系數(shù)很大的線圈斷電產(chǎn)生的大自感電流燒壞電表，可與電表串聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)． 由于待測(cè)線圈L的阻值約為2Ω，額定電流為2A，最大電壓為4V，而電源電動(dòng)勢(shì)為9V，所以必須采用分壓電路，電流表外接電路進(jìn)行測(cè)量，電路如圖所示．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，防止斷開(kāi)電源時(shí)電流表中電流過(guò)大；
故答案為：（1）R₃，R₁
（2）如右圖
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先打開(kāi) S₂

點(diǎn)評(píng) 要求電流或電壓的測(cè)量值從零或很小開(kāi)始逐漸增大的實(shí)驗(yàn)必須采用分壓電路．
分壓電路中滑動(dòng)變阻器選擇阻值較小的．
對(duì)于電表的選擇應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活擇�。�