Question

【題目】（9分）在沒有電壓表的情況下，某物理小組借助于一個(gè)阻值R0＝20 Ω，最大阻值100 Ω的滑動變阻器和兩個(gè)電流表及一個(gè)不計(jì)內(nèi)阻、電動勢E＝4 V的電源，成功測出了一個(gè)阻值為幾十歐姆的電阻阻值，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，若你為該小組成員，請完善探究步驟

（1）現(xiàn)有四只可供你選擇的電流表：

A．電流表（0～0.3 A，內(nèi)阻為5.0 Ω）

B．電流表（0～3 mA，內(nèi)阻為2.0 Ω）

C．電流表（0～3 mA，內(nèi)阻未知）

D．電流表（0～0.6 A，內(nèi)阻未知）

則電流表A1你會選________；電流表A2你會選________。（填器材前的字母）

（2）滑動變阻器的阻值變化則電流表A2的示數(shù)也隨之發(fā)生變化，表示接入電路的滑動變阻器長度，表示電流表A2的示數(shù)，則下列四個(gè)選項(xiàng)中能正確反映這種變化關(guān)系的是________。

（3）該課外活動小組利用圖甲所示的電路，通過改變滑動變阻器接入電路中的阻值，得到了若干組電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2，然后在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、連線，得到的I1－I2圖線如圖乙所示，由圖可知，該待測電阻Rx的阻值為________Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）A（2分） D（2分） （2）D（2分） （3）58.3（結(jié)果在57.0～59.0之間均正確）（3分）

【解析】 （1）由于在該實(shí)驗(yàn)電路中沒有電壓表，所以要將定值電阻R0和電流表A1改裝成電壓表使用，因此A1的內(nèi)阻應(yīng)已知，如果采用B電流表，則流經(jīng)該電流表的最大電流超過 A，超出了該電流表的量程，如果采用A電流表，則流經(jīng)該電流表的最大電流約為，小于該電流表的量程，所以要采用A電流表。由于電流表A2的內(nèi)阻不是必須要知道的，其量程要大于電流表A1的量程，所以電流表A2應(yīng)選擇D電流表。

（2）流經(jīng)電流表A2的電流為電路中的總電流，設(shè)滑動變阻器單位長度的電阻為r，則有，又因?yàn)?/span>R0、Rx、R1、R2等均為定值，令，則上式可變?yōu)?/span>，由數(shù)學(xué)關(guān)系可知，選項(xiàng)D正確。

（3）由電路圖可知，（R0＋R1）I1＝Rx（I2－I1），整理可得，而即題圖中I1－I2圖線的斜率，由圖可知，，代入數(shù)據(jù)解得Rx＝58.3 Ω。