Question

3．某同學(xué)測量阻值約為1Ω的電阻R_x，現(xiàn)備有下列器材：除了電源（E=3V）、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：
A、電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻為1Ω；
B、電流表：量程3A，內(nèi)電阻約為0.2Ω；
C、電壓表：量程3V，內(nèi)電阻約為30kΩ；
D、電壓表：量程6V，內(nèi)電阻約為60kΩ；
E、滑動變阻器：0-100Ω，額定電流0.5A；
F、滑動變阻器：0-5Ω，額定電流5A．

①為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用B，電壓表選用C，滑動變阻器選用F（均填儀器的字母代號）；
②按照圖1電路圖連好后閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電壓表已壞，需利用已有器材改裝一個新電壓表，以上器材還剩余一個電流表，另外定值電阻應(yīng)該選用下列哪個B．
A.0.4Ω               B.4Ω              C.40Ω           D.400Ω
③僅用改裝后的電表替換掉壞的電壓表后，其他電路不變，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，讀出幾組電表的示數(shù)，在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線如圖2，則待測電阻阻值為1.25Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，根據(jù)閉合電路的歐姆定律選擇滑動變阻器．
（2）根據(jù)電壓表改裝的原理選擇合適的定值電阻；
（3）由U=I₁（R_D+r_g），求出待測電阻兩側(cè)的電壓值，然后由歐姆定律即可求出待測電阻的電阻值．

解答 解：①電路中的電動勢為3V，為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選用路程為3V的電壓表C；
若選擇路程為0.6A的電流表A，則電路中的總電阻約為2Ω，此時電路中的電流值：I=$\frac{E}{{R}_{總}}=\frac{3}{2}=1.5A＞0.6A$，可知不能選擇0.6A的電流表，電流表應(yīng)選用路程為3A的電流表B；
由于待測電阻的電阻值比較小，滑動變阻器的電阻值比較大時，變阻器的使用效率太低，可知滑動變阻器應(yīng)選用最大值比較小的F；
②按照圖1電路圖連好后閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電壓表已壞，需利用已有器材改裝一個新電壓表，以上器材還剩余一個量程為0.6A，內(nèi)阻為1Ω的電流表，若要將該電流表改裝為3V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路中的電流處處相等，則：$\frac{U}{{R}_{D}+{r}_{g}}={I}_{g}$
當(dāng)電壓為3V時，定值電阻為：${R}_{D}=\frac{U}{{I}_{g}}-{r}_{g}=\frac{3}{0.6}-1=4Ω$．
可知定值電阻宜選擇電阻值為4Ω的定值電阻．故B正確，ACD錯誤．
故選：B
③僅用改裝后的電表替換掉壞的電壓表后，其他電路不變，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合電路圖可知，I₁改裝后的電壓表的電流值，I₂為電流值的總電流值．
所以待測電阻兩側(cè)的電壓：U=I₁（R_D+r_g）=0.4×（4+1）=2V
流過待測電阻的電流值：I=I₂-I₁=2.0-0.4=1.6A
所以待測電阻的電阻值：${R}_{x}=\frac{U}{I}=\frac{2}{1.6}=1.25Ω$
故答案為：①B，C，F(xiàn)；②B；③1.25

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇與電阻的測量；確定滑動變阻器與電流表接法是正確連接實(shí)物電路圖的關(guān)鍵．