Question

（共10分）為了精確測量某待測電阻R_x的阻值（約為30Ω）．有以下一些器材可供選擇．
電流表：A₁（量程0～50mA，內阻約10Ω）  A₂（量程0～3A，內阻約0.12Ω）
電壓表：V₁（量程0～3V，內阻很大）     V₂（量程0～15V，內阻很大）
電源：E（電動勢約為3V，內阻約為0.2Ω）
定值電阻：R（20Ω，允許最大電流1.0A）
滑動變阻器：R₁（0～15Ω，允許最大電流2.0A）
滑動變阻器：R₂（0～10Ω，允許最大電流0.3A）
滑動變阻器：R₃（0～1kΩ，允許最大電流0.5A）
單刀單擲開關S一個，導線若干
（1）（每空1分）電流表應選       ，電壓表應選      ，滑動變阻器應選      ．（填字母代號）
（2）（4分）請在方框中畫出測量電阻Rx的實驗電路圖（要求測量值的范圍盡可能大一些，所用器材用對應的符號標出）

（3）（3分）某次測量中，電壓表示數為U時，電流表示數為I，則計算待測電阻阻值的表達式為Rx=             

Answer 1

（1）A₁      V₁     R₁      （2） 如下圖所示  （3）

試題分析：（1）因電源E的電動勢約為3V，所以電壓表選擇V₁，待測電阻R_x的阻值（約為30Ω），所以流過的最大電流R_x，如果選擇電流表A₂（量程0～3A，內阻約0.12Ω），指針偏轉角度很小，讀數不準確，所以電流變選擇A₁，滑動變阻器R₂的全阻值太大，操作部方便，所以滑動變阻器選擇R₁（0～15Ω，允許最大電流2.0A）
（2）因實驗要求測量值的范圍盡可能大一些，所以控制電路用分壓式接法，又R_x是小電阻，故測量電路用電流表的內接法，為使流過電流表的電流不超過其量程，故應與待測電阻串聯一定值電阻起保護作用，所以電路圖為：